【引言】
近几年，人们对环保意识越来越重视，市场对电动汽车的需求也在逐渐增长，而高能电池开发是电动汽车的核心。锂金属阳极被认为是目前最具吸引力替代石墨阳极的材料。然而，锂金属阳极的开发利用还面临着锂枝晶生长、固体电解质间相(SEI)层形成及电镀/剥离周期内的液量波动问题，这些对电池的性能和安全性有很大影响。
【成果简介】
近期，上海科技大学的刘巍研究员带领团队采用分层架构开发了一种水稳定，超高速率且无枝晶的锂金属阳极。垂直排列的石墨烯微片和倾斜排列的石墨烯微片形成疏水性石墨烯框架可以充分容纳锂金属，可在阳极中提供快速的电荷传输动力学且无弯曲度。复合锂金属阳极与水直接接触后仍能稳定工作，在50mA cm−2的极高电流密度下也能稳定工作，同时具有长期的循环稳定性。即使是在贫电解质和低负/正容量比的条件下，Li||LiFePO4和Li||NCM-811电池中的复合Li阳极也比Li金属箔的性能表现出很大的性能改善。该设计为低空气/水耐受性材料的安全实用性提供研究思路。相关成果以题为“Water-Stable Lithium Metal Anodes with Ultrahigh-Rate Capability Enabled by a Hydrophobic Graphene Architecture”发表在Adv. Mater.上。该材料符合奇材馆理念，后续开发值得期待!
【图文导读】
图1rAGA-Li分层结构与Li箔的安全性与稳定性对比图
图2 rAGA-Li阳极的制备流程图及形貌表征图
图 3rAGA-Li在对称电池中的电化学性能表征
图4 rAGA-Li||LFP和rAGA-Li||NCM-811半电池的电化学性能
图5 rAGA-Li和Li箔在极端环境下的稳定性和安全性测试
【文献链接】：Water-Stable Lithium Metal Anodes with Ultrahigh-Rate Capability Enabled by a Hydrophobic Graphene Architecture（Adv. Mater，2020，Doi：10.1002/adma.201908494）
转载本文请联系奇材馆获取授权，同时请注明本文来自奇材馆奇材进展。
链接：www.wowmaterials.com/article.php
我的购物车