北航宫勇吉AEM:在三维导电骨架上原位构建人工SEI助力高性能锂金属电池
北2北
2020-01-31
对集流体进行合理结构设计并结合后续的界面工程策略是实现金属锂均匀沉积和抑制不可控枝晶生长的有效手段。最近，北京航空航天大学的宫勇吉教授团队在3D多孔导电铜集流体上原位构筑了一层具有高离子电导率和高组分均匀性的Li2S界面层作为人工固态电解质界面（人工SEI）来调控金属锂的沉积行为。理论模拟和实验证据都表明这层Li2S界面层能够钝化多孔Cu骨架的表面并平衡界面处离子电子的传输，因而能够消除金属锂在电极尖端处或SEI膜缺陷部位的热点沉积。因此，修饰后的Cu集流体能够在1mA/cm2的电流密度下稳定循环超过500小时，在4mA/cm2的电流密度下也能够实现容量高达4mAh/cm2的可逆沉积与剥离。此外，当与LiFePO4正极进行匹配组装全电池时，该Cu集流体在锂过量2倍的情况下仍然能够表现出优异的循环稳定性和倍率性能。
Pengbo Zhai, Yongji Gong et al, In Situ Generation of Artificial Solid‐Electrolyte Interphases on 3D Conducting Scaffolds for High‐Performance Lithium‐Metal Anodes, Advanced Energy Materials, 2020
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201903339?af=R
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