多功能界面和结构负极用于无枝晶锂金属电池

• 作者: 沈超 李楠 顾金镭 彭祖铃 谢科予
• 来源期刊: 中南大学学报（英文版）
• 关键词: 3D棒状微米结构 Li-Ag合金 原位LiNO3 固态电解质界面 电沉积锂
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 373-385
• 页数: 13页
• 语种: 英文

摘要

锂金属(Li)因其高比容量和低电化学电位被认为是下一代锂金属电池(LMB)负极材料的最佳选择,有望满足储能设备的要求.然而,其充放电过程中不可控的锂枝晶生长以及由此引起的循环稳定性差、库伦效率低和安全隐患高等系列问题,严重制约锂金属负极的商业化发展.本文在锂金属表面原位构筑了一层包含三维(3D)棒状微米银(Ag)的界面膜.三维棒状微米结构可均化电流密度的分布并促使电沉积锂均匀成核和生长,产生的Li-Ag合金可用于抑制"死锂"的形成,原位形成的LiNO3可以增强固态电解质界面(SEI)膜的稳定性.通过结构和表面化学的协同调控作用,锂枝晶的生长被有效抑制,所获得的Li负极在10 mA/cm2高电流密度下可稳定循环.本文综合考虑了实现锂均匀电沉积的多方面因素,为LMB的商业化发展提供了新见解.