金属锂(Li)是一种很有前途的锂离子电池(LIBs)负极材料,因为与标准氢电极(SHE)相比,其理论比容量高达3860 mAh g–1,电势也可低至−3.04 V。然而,这些富集依赖于Li的重复电镀和剥离,这导致了Li的消耗和枝晶的生长,从而导致自放电和安全问题。为了解决这些问题,以及与这些负极的体积变化有关的问题,研究人员已经报道了许多不同的多孔导电支架,以产生可以可靠地镀覆Li的高表面积电极。虽然电竞投注官网 中已经报道了令人印象深刻的结果,但目前的工艺通常依赖于昂贵或可扩展性差的技术。剑桥大学Michael De Volder开发了一种可扩展的制造方法,使用一步电沉积工艺创建稳健的3D Cu负极。
本文要点
(1)研究阐释了通过改变电沉积参数可以调节表面负载、孔结构和电极厚度,并展示了标准机械压延可进一步优化电极体积、容量和循环稳定性。
(2)在电流密度为0.5 mA cm–2、总容量为0.5 mAh cm–2的半电池中,优化的电极在800次循环中实现了99%的高库仑效率(CE)。据研究介绍,这是使用双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂LITFSI基电解质的锂金属负极有史以来所展现的最高值。
Sul Ki Park, et al. 3D Porous Cu-Composites for Stable Li-Metal Battery Anodes. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c02223
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02223