双梯度锂金属骨架

无枝晶高库仑效率

上层Ni3S2疏通离子、下层Ni2P捕获锂，引导锂自下而上分步沉积，空间利用率高且无枝晶。

Pan, Jiajie · Shi, Kaixiang · Hao, Wu · Li, Junhao · 章锐 · 刘全兵 · Liang, Zhen Xing

Advanced Energy Materials 2023

具体参数

平均库仑效率

{'zh': '98', 'en': '98'} %

循环寿命

{'zh': '180', 'en': '180'} h

技术优势

自下而上沉积

上层Ni3S2降低迁移势垒加速Li+传输，下层Ni2P对锂亲和力强，引导锂优先在底部成核，避免顶部沉积造成的空间浪费。

无枝晶生长

分步沉积模式使锂均匀填充骨架内部，抑制枝晶形成，极大降低短路风险，提升安全性。

高库仑效率

优化的沉积行为和富含Li2S/Li3P的SEI促进Li+传输，实现98%平均库仑效率，提升锂利用率。

应用场景

• 锂金属电池：双梯度骨架可直接作为锂金属负极宿主，抑制枝晶并延长循环寿命。
• 固态电池：骨架结构可适配固态电解质，引导锂均匀沉积，减少界面接触问题。
• 高能量密度储能：空间利用率高且无枝晶，有利于提升锂金属电池的能量密度。