Sn-Al亲锂双金属涂层

无阳极800圈稳循环

磁控溅射在铜集流体上沉积Sn-Al薄膜，显著提升锂亲和性，抑制枝晶并稳定SEI，使无阳极锂金属电池实现长效循环。

Shanyu, Zhou · Youyan, Liu · Zelong, Ma · Huang, Zhencheng · 曹洪帅 · Jie, Chen · Xiaowu, Fu · Fu, Zhongqiu · 吴杰 · Chen, Shunian · Lin, Chen · Wu, Jiakun · Wu, Xiangying · Bin, Liao · 赵勇

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

平均库仑效率

{'zh': '98.3', 'en': '98.3'} %

稳定循环时间

{'zh': '3400', 'en': '3400'} h

电压滞后

{'zh': '13.4', 'en': '13.4'} mV

技术优势

锂亲和性显著增强

Sn-Al双金属涂层具有优异的亲锂性，降低锂成核过电位，诱导锂在集流体表面均匀沉积，从源头抑制枝晶生长。

界面稳定性大幅提升

涂层促进了稳定的SEI形成，使对称电池在0.5 mA cm⁻²下稳定运行3400小时，电压滞后仅13.4 mV，表明界面副反应和阻抗增长被有效抑制。

应用场景

• 无阳极锂金属电池：用作无阳极电池负极集流体，替代传统铜箔，提升循环寿命。
• 锂金属电池：改性集流体可适配锂金属负极，抑制枝晶，提高库仑效率。
• 固态电池界面：亲锂涂层可改善固态电解质与集流体界面接触，降低界面阻抗。
• 电池集流体改性：磁控溅射Sn-Al涂层为铜箔集流体改性提供可放大的工艺路线。
• 高比能储能：无阳极设计省去负极锂源，提升系统能量密度，改性铜箔保障其循环。