盖世汽车讯 据外媒报道,中国台湾中央大学(National Central University)的研究人员开发了一种由氟化石墨烯制成的双功能负极,可用于无枝晶、高效锂金属电池。
(图片来源:sciencedirect)
锂金属电池(LMBs)具有较高的能量密度,但是在循环过程中会出现枝晶生长和库仑效率低等问题。采用3D结构化集流体作为锂宿主,以及人工固态电解质界面(ASEI)层,被认为是提高负极性能的有效方法。
在此项研究中,研究人员开发了一种双功能涂层,通过在LMBs的工作电极上预沉积氟化电化学剥离石墨烯(F-ECG)作为改性剂,既起到了锂沉积宿主的作用,也能发挥ASEI的作用。石墨烯具有强大的物理强度和化学弹性,可提高LMBs的有效性。
所制备的涂层具有超强的界面和层间附着力,不仅可以防止碳基材料涂层中常出现的剥离问题,而且可防止充放电循环期间发生膨胀。此外,通过Li离子与F-ECG中的F物质的反应构建富LiF薄膜,这种薄膜表现出均匀的锂电镀/剥离,不会形成明显的枝晶。
与对照样品(原始ECG涂层铜)相比,ECG上的SEI包含的氟产物更少(电解质相互作用产生氟产物)。将这种负极材料用于燃料电池时,其在70次循环后保留了高达72%的容量。
使用F-ECG作为改性剂创建双功能涂层,可显着提高功能电极的长期耐用性,为制造高性能锂金属电池开辟了道路,从而促进其在电动汽车、消费电子产品和智能电器等设备中的应用。
本文来源:盖世汽车资讯