PBT/Ni(OH)₂修饰锂负极缓冲层

500 h 无枝晶循环

Ni(OH)₂纳米片与普鲁士蓝管协同构建三维框架，兼顾离子流均匀化与体积缓冲，从根本上抑制锂枝晶生长。

Xiaowei, Wu · Dong, Xin · Ziqin, Liu · Xinyi, Wang · Hu, Pu · 商超群

Journal of Energy Storage 2024

具体参数

循环寿命（Li||Li对称电池）

{'zh': '500', 'en': '500'} h

循环次数（Li||LTO全电池）

{'zh': '450', 'en': '450'} cycles

技术优势

离子通量均匀化

普鲁士蓝管（PBT）的规则孔道结构在电极表面均匀分布锂离子，消除热点，抑制枝晶成核。

容纳体积变化

Ni(OH)₂纳米片提供充足空间缓冲锂沉积/剥离过程中的体积胀缩，保持界面结构完整。

长期循环无枝晶

Li||Li对称电池在1 mA cm⁻²下实现500小时稳定过电位，而锂负极通常因枝晶形成在数次循环后即短路。

应用场景

• 锂金属电池：提供可直接涂覆的锂负极保护层，解决枝晶和体积变化难题。
• 锂负极保护：通过PBT/Ni(OH)₂构建三维缓冲界面，从根源抑制锂枝晶生长。
• 固态电池界面修饰：修饰界面离子传输与机械性质，可迁移至固态电池固-固界面改良。
• 高能量密度电池：通过保护锂负极实现其高理论容量利用，提升电池能量密度。
• 电池安全设计：抑制锂枝晶，从源头防止电池内部短路，提升本质安全。