NbN量子点负极材料

抑制穿梭与枝晶

同时固定多硫化物并稳定锂沉积，实现锂硫电池长循环。

Fei, Ma · Chen, Zhuo · Srinivas, Katam · 张子恒 · Yu, Wu · Liu, Dawei · Yu, Hesheng · Yue, Wang · Xinsheng, Li · 朱铭强 · Wu, Qi · 陈远富

Journal of Energy Chemistry 2024

参数信息

容量衰减率

0.031 % per cycle

面积容量

6.2 mA h cm⁻²

循环次数

1000 cycles

硫载量

5.8 mg cm⁻²

电解液/硫比

5.2 µL mg⁻¹

技术优势

穿梭效应被抑制

NbN量子点对多硫化物有强吸附和催化转化作用，促进扩散-转化动力学，减少多硫化物穿梭。

锂枝晶被抑制

亲锂性使锂离子分布均匀，诱导均匀锂沉积，从而抑制枝晶生长。

长循环低衰减

全电池在2 C下循环1000次，每次循环衰减仅0.031%，稳定性优异。

高载量高面积容量

在5.8 mg cm⁻²高硫载量和5.2 µL mg⁻¹低电解液/硫比下，软包电池仍能提供6.2 mA h cm⁻²的面积容量。

应用场景

• 锂硫电池：解决穿梭效应和枝晶生长两大痛点，提升电池循环寿命和能量密度。
• 电化学储能：提供高面积容量和长循环稳定性的新材料，适合高性能储能系统。
• 固态电池界面：改善锂金属界面稳定性，抑制枝晶，可作为固态电池界面修饰材料。
• 电池管理系统：降低衰减率，提升循环性能，减轻电池管理系统的均衡与监测压力。