康毅進教授團隊在Advanced Materials發表研究成果


近日,電子科技大學基礎與前沿研究院康毅進教授團隊在《Advanced Materials 》(先進材料)上發表了題為 Interlayered Dendrite-free Lithium Plating for High-performance Lithium Metal Batteries”的研究論文真人平台网??狄氵M教授團隊博士生徐英、博士后李濤為該論文共同第一作者真人平台网,康毅進教授為該論文通訊作者,電子科技大學基礎與前沿研究院為論文第一單位。

Advanced Materials》是材料與化學領域頂級國際學術期刊,2018年影響因子為21.95

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鋰金屬電池的理論容量高達3860mAh/g真人平台网,近10倍于傳統的石墨負極鋰電池真人平台网,被視為是一種極具應用前景的高能量密度電池。然而鋰金屬電池在充放電過程中會產生大量的枝晶引起電池短路,導致性能快速衰退,循環壽命大幅下降真人平台网。因此,有效解決枝晶生長問題是鋰金屬電池高效安全應用的前提真人平台网。

該工作通過設計一種金屬鋰的夾層結構(石墨相氮化碳//碳布結構),一方面碳布作為鋰沉積的基底,增大了電極的比表面積從而降低鋰沉積的有效電流密度,抑制枝晶的生長;另一方面,氮化碳中的吡啶型和吡咯型氮是“親鋰”元素,可有效調節鋰離子的分布,消除鋰在沉積過程中的尖端效應,抑制枝晶的生長,同時真人平台网,氮化碳作為中間層也可從物理上阻礙枝晶的生長真人平台网。因此,結合多方面作用,金屬鋰可大量均勻的沉積在氮化碳/碳布中真人平台网,其金屬鋰的儲存量是單純碳布儲存量的2倍真人平台网,是銅片的2.5倍真人平台网。作為電極能提現出來的容量為2619.8 mah/g,能達到金屬鋰理論容量的~68%。將夾層結構的鋰作為電極,在Li-Li的對稱電池中,可以實現高電流密度(2mA/cm2)下高達1500小時的無枝晶循環電鍍/剝離鋰(相同條件下,金屬鋰只能循環約400小時)真人平台网。并且,在全電池測試中,夾層結構的鋰也表現出更加優異的性能。

該設計不僅有利于實現高性能的鋰金屬電池,同時對鋰金屬電池的發展具有重要意義真人平台网。

       Ying Xu#, Tao Li#, Liping Wang, Yijin Kang*  Interlayered Dendrite-free Lithium Plating for High-performance Lithium Metal Batteries  Adv. Mater. 2019

論文鏈接https://doi.org/10.1002/adma.201901662


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