宮勇吉/張曉琨Nano Lett.: 自愈成核種子誘導(dǎo)的長(zhǎng)壽命無(wú)枝晶鋰金屬負(fù)極 2023年10月24日 上午9:58 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 30 鋰(Li)種子成核被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)均勻鋰沉積的有前途的策略。然而,團(tuán)聚和粉化問(wèn)題會(huì)迅速使成核種子失效,導(dǎo)致鋰枝晶在重復(fù)充電/放電過(guò)程中生長(zhǎng)。 在此,北京航空航天大學(xué)宮勇吉教授及電子科技大學(xué)張曉琨副研究員等人報(bào)道了均勻裝飾在多孔碳層表面的具有自修復(fù)結(jié)構(gòu)的液態(tài)鎵銦(GaIn)納米粒子(GaIn NPs@C)可以保護(hù)鋰金屬免受枝晶和死鋰的形成。GaIn NPs 在鍍鋰之前經(jīng)歷鋰化反應(yīng),這導(dǎo)致形成Ga-In-Li合金并降低Li成核勢(shì)壘。 此外,均勻分散的GaIn NPs 消除了鋰離子通量的不均勻性,緩解了電極邊緣或尖銳突起處的優(yōu)先成核和沉積。更重要的是,在脫鋰后GaIn NPs 轉(zhuǎn)變回具有高變形能力的液態(tài)二元共晶,從而實(shí)現(xiàn)大體積變化引起的結(jié)構(gòu)損傷的自修復(fù)。這使得GaIn NPs能夠維持誘導(dǎo)均勻Li成核和沉積的功能,并具有長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性。 圖1. GaIn NPs@C的制備和表征 憑借這些優(yōu)勢(shì),GaIn NPs@C電極在超過(guò)400次循環(huán)中表現(xiàn)出極大改善的循環(huán)穩(wěn)定性,平均庫(kù)侖效率高達(dá)99.03%,即使經(jīng)過(guò)數(shù)百次循環(huán)也可以保持超低的成核過(guò)電位(接近0 mV)。 對(duì)稱電池在1.0 mA cm-2下循環(huán)壽命超過(guò)900 h,容量達(dá)2 mAh cm-2。此外,與磷酸鐵鋰(LFP)正極配對(duì)的全電池具有優(yōu)異的倍率性能和穩(wěn)定的循環(huán)性能,在 0.5 C下可循環(huán)超過(guò)320次,具有高容量利用率(N/P = 1.875),表明在實(shí)際應(yīng)用中具有巨大潛力。 圖2. 全電池的電化學(xué)性能 Self-Healing Nucleation Seeds Induced Long-Term Dendrite-Free Lithium Metal Anode, Nano Letters 2021. DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02521 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/24/fd4ec3ad8c/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 中科院化學(xué)所韓布興/康欣晨Angew:調(diào)控雙電層中陽(yáng)離子,切換CO2RR反應(yīng)路徑! 2024年7月10日 受海螵蛸啟發(fā),仿生水凝膠!他,中科院院士,三摘國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng),3天2篇Nature子刊! 2025年1月14日 ?海大AM:高效離子滲透網(wǎng)絡(luò)助力高性能全固態(tài)陰極 2024年6月18日 同濟(jì)大學(xué)ACS Catalysis:調(diào)控LaTiO2N上缺陷分布,實(shí)現(xiàn)600nm下光催化水分解 2024年1月22日 鄭大付永柱/郭瑋Small:動(dòng)態(tài)混合相MoS2使高性能鋰有機(jī)硫化物電池成為可能 2023年10月13日 【蘇成勇JACS】動(dòng)態(tài)隔層配體插入,構(gòu)筑單晶多元MOFs催化劑 2023年11月24日