梯度Li₃N锂阳极

无枝晶高倍率

通过热扩散在碳骨架上原位构建Li₃N梯度，人工SEI稳定界面并诱导均匀锂沉积，解决锂金属阳极枝晶问题。

Cao, Wenzhu · 谌伟民 · Mi, Lu · Zhang, Cheng · Du, Tian · 王亮 · 喻发全

Journal of Energy Chemistry 2023

参数信息

循环寿命

>1000 h

最高无枝晶电流密度

20 mA cm−2

液态电解质全电池循环圈数

>300 cycles

固态电池容量保持率

96.7 %

技术优势

界面更稳定

富Li3N的SEI膜能有效稳定界面，避免副反应，从而延长循环寿命。

锂离子传输更快

Li3N具有低的锂离子扩散能垒，能够促进锂离子在SEI层中的快速传输，有利于高倍率性能。

沉积更均匀

阳极基体中均匀分布的Li3N能够诱导锂的均匀沉积，防止枝晶传播，即使在超高倍率下也能实现无枝晶形貌。

倍率能力极高

该负极在20 mA cm-2的超高电流密度下仍能实现无枝晶的锂沉积，展示了出色的倍率性能。

应用场景

• 锂金属电池：抑制锂枝晶生长，提升电池循环寿命和安全性。
• 固态电池：稳定界面并促进离子传输，提高固态电池容量保持率。
• 高倍率储能：在超高倍率下实现无枝晶沉积，满足快充需求。