LiₓAg合金负极

扩散快千倍

用AgNO₃熔盐原位构建的合金负极与氮化界面层，同时打通体相和界面两个传输瓶颈，让锂在电池里跑得又快又稳。

Anran, Cheng · 汪盛 · Wang, Ruxing · 李浩秒 · Wang, Wei · Zhou Min · Wang, Kangli · 蒋凯

Energy Storage Materials 2024

具体参数

锂原子体相扩散系数

{'zh': '10⁻⁸', 'en': '10⁻⁸'} cm² s⁻¹

临界电流密度

{'zh': '1.2', 'en': '1.2'} mA cm⁻²

面容量

{'zh': '1.2', 'en': '1.2'} mAh cm⁻²

循环电流密度

{'zh': '1.0', 'en': '1.0'} mA cm⁻²

循环面容量

{'zh': '0.5', 'en': '0.5'} mAh cm⁻²

循环圈数

{'zh': '1600', 'en': '1600'}

容量保持率

{'zh': '82.6', 'en': '82.6'} %

技术优势

扩散快千倍

原位生成的LiₓAg合金将锂原子体相扩散系数从约10⁻¹¹ cm² s⁻¹提高到约10⁻⁸ cm² s⁻¹，高三个数量级，从而缓解空位累积和接触损失。

界面离子导通

原位形成的氮化界面层促进界面离子传输，降低锂浓度梯度并提升电荷转移动力学。

耐受高电流密度

Li||Li对称电池实现1.2 mA cm⁻²的临界电流密度和1.2 mAh cm⁻²的面容量，远超常规固态电解质体系。

长循环保容量

LiFePO₄全固态电池在0.5 C下循环1600次后容量保持率高达82.6%，展示了优异的循环稳定性。

应用场景

• 固态锂电池：直接替换纯锂负极，抑制枝晶并降低界面电阻，延长固态电池循环寿命。
• 锂金属电池：提升锂金属负极的临界电流密度和面容量，使高负载锂金属电池更实用。
• 高比能储能器件：通过同时改善体相和界面传输，支撑高能量密度电池在快充和大电流下的稳定运行。
• 电池集成与管理系统：提供更宽的工作电流窗口和长循环数据，简化电池模组的热管理和均衡策略。