在使用高能正极的锂金属电池中,普遍存在的正极交叉(如化学物质和氧气)被严重忽视,这会导致严重的容量退化并引发严重的安全问题。
在此,香港理工大学Guohua Chen,阿贡国家实验室Khalil Amine,Gui-Liang Xu开发了一种由多功能活性位点组成的多功能薄(~25 µm)夹层,以同时调节锂沉积过程并抑制正极交叉。
文章要点
1)研究发现,即使在10 mA cm-2的高电流密度下,诱导的双梯度固体电解质界面结合丰富的亲锂位点也能实现稳定的 Li 剥离/电镀过程。此外,X 射线光电子能谱和同步加速器X射线实验表明,富N骨架和CoZn双活性位点可以有效减轻不需要的正极交叉,从而显着减少Li腐蚀。
2)因此,使用各种高负载正极材料(包括 LiNi0.7Mn0.2Co0.1O2、Li1.2Co0.1Mn0.55Ni0.15O2和硫)组装的锂金属电池在高正极负载下表现出显著改善的循环稳定性。
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Chuyi Xie, et al, Suppressing Universal Cathode Crossover in High-Energy Lithium Metal Batteries via a Versatile Interlayer Design, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202217476
DOI: 10.1002/anie.202217476
https://doi.org/10.1002/anie.202217476