三维碳基复合锂金属阳极

长循环无枝晶沉积

通过亲锂的ZnO/ZnS涂层，在三维碳骨架内构建了快速离子/电子混合导电网络，实现了有限锂量下超长寿命的复合阳极。

Xueting, Liu · Hongming, Tan · Yuting, Li · Heng, Wu · Shijie, Wu · Li, Yang · 梁雅儒 · 许国保 · 黄建宇 · Gang, Wang · 粟劲苍 · 欧星

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

对称电池循环寿命
{'zh': '1100', 'en': '1100'} h
软包电池容量保持率
{'zh': '97.7', 'en': '97.7'} %
阳极锂负载量
{'zh': '8', 'en': '8'} mAh cm⁻²
LFP正极载量
{'zh': '20', 'en': '20'} mg cm⁻²
NCM811正极载量
{'zh': '18', 'en': '18'} mg cm⁻²
N/P比 (NCM811)
{'zh': '2.25', 'en': '2.25'}
N/P比 (LFP)
{'zh': '2.38', 'en': '2.38'}

技术优势

无枝晶沉积

原位TEM证实ZnO/ZnS自发转化为离子导电的Li₂O/Li₂S和电子导电的LiZn合金，构建了快速离子/电子混合导电通路，实现均匀电场和亲锂表面，引导均匀锂沉积。

长循环寿命

高模量无机锂盐降低了锂扩散能垒，抑制了锂枝晶，对称电池在5 mAh cm⁻²下稳定循环超过1100小时且过电势低；全电池在高载量低N/P比下稳定运行。

有限锂量最大化

仅使用8 mAh cm⁻²的超薄锂，全电池N/P比可低至2.25，显著提高能量密度，且循环稳定性优异。

应用场景