金属锂是极具潜力的下一代锂电池阳极材料。然而,其不均匀的Li成核、树枝状生长和无限的体积变化导致Li的快速失效,从而阻碍了其实际应用。近日,蔚山国立科学技术研究所Jaephil Cho、庆尚大学Jaekyung Sung提出了一种通过碳化物介导的催化氢解策略,其可以在碳基质上生长具有缺陷的石墨烯,并且其可以稳定锂金属主体。
本文要点:
1) 具有许多纳米通道,并且表面具有缺陷的石墨烯,可以有效地引导无枝晶Li的沉积,并且其在没有严重电池体积变化的情况下可以容纳合理量的金属Li。
2) 由于这些特征,宿主在碳酸盐电解质全电池中具有良好的循环稳定性(500次循环后能量保持率为87.2%)和低尺寸变化(9μm)。除了在碳酸盐电解质中具有良好的性能外,该多功能Li主体作为Li离子通量调节的中间层,其在高能量密度Li6PS5Cl全固态电池中具有优异的循环性能。
Namhyung Kim et.al Carbide-mediated catalytic hydrogenolysis: defects in graphene on carbonaceous lithium host for liquid and all-solid-state lithium metal batteries EES 2023
DOI: 10.1039/D2EE03108F
https://doi.org/10.1039/D2EE03108F