无负极全固态电池 (ALASSB) 提供无与伦比的能量密度和增强的安全性。ALASSB 电池通常在负极集流体上加入一层保护层以稳定锂 (Li) 沉积,但即使在低电流密度下也容易短路。
在这里,首尔大学Jang Wook Choi报道了一种由钨 (W) 和镁 (Mg) 组成的纳米双层,总厚度为 230 nm,用于负极保护。
文章要点
1)上部疏锂(锂不溶性)W 层通过其高界面能诱导下方高密度锂沉积,而下部亲锂 Mg 层使锂成核以实现均匀的锂沉积。即使在室温和低堆压(2 MPa)下,软包全电池也能表现出 1100 Wh L−1 的能量密度和 300 次循环后的 71.9% 的保留率。
2)此外,锂两亲性效应在其他锂不溶性金属中也得到了验证,证明了该概念的多功能性。这项研究揭示了一种简单而有效的方法,可以在高电流密度下实现无短路循环,这对 ALASSB 来说是一项具有挑战性的成就。
参考文献
Jihoon Oh, et al, Lithio-amphiphilic nanobilayer for high energy density anode-less all-solid-state batteries operating under low stack pressure, Energy Environ.Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE03130J