Small：无金属氟化碳纤维用于SEI层改善锂电池性能

纳米技术

2021-01-04

由于储能中的巨大优势，Li金属在替代石墨电极上能够提供提高电池能量密度上产生显著的进步，但是金属Li在实际操作过程中由于枝晶生长，会导致电池性能发生严重的衰减，而且Li金属能够发生巨大的体积变化，导致循环性能降低、同时产生安全性问题。因此，结合三维基底、构建高性能的SEI层，从而稳定Li金属受到广泛关注。有鉴于此，上海理工大学郑时有、南洋理工大学黄一中等报道了一种通过亲锂性无金属氟化碳纤维（FCF）实现了改善LiF作为主体的SEI层中Li的稳定性。通过尽量降低不必要的重力密度较高的亲锂位点上的能源消耗，保证Li金属的高能量密度。

本文要点：

（1）

基于这种亲锂性无金属氟化碳纤维（FCF）的锂电池，能够实现较高的库伦效率、均匀的Li沉积、在20 mA cm^-2中进行1000次循环中稳定性较高，电压极化现象较低（≈220 mV）。

（2）

S或LiCoO₂和LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂组装的电池，在贫电解质中就能够实现较高的倍率性能、循环性能。本文工作展示了亲锂性无金属氟化碳纤维（FCF）有效的改善了锂金属的性能，为构建价格合理、高性能锂离子电池提供经验和方案。

参考文献

Shuixin Xia, Xun Zhang, Lingli Luo, Yuepeng Pang, Junhe Yang, Yizhong Huang,* and Shiyou Zheng*, Highly Stable and Ultrahigh-Rate Li Metal Anode Enabled by Fluorinated Carbon Fibers, Small 2020, 2006002

DOI: 10.1002/smll.202006002

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202006002