Nat. Commun: 具有Li+导电通道的宏观均匀界面层,用于高性能锂金属电池

文摘   2024-11-23 08:15   甘肃  
无论是自然形成的还是人为设计的,大量晶界固体电解质界面都会导致锂金属沉积不均匀,从而导致电池性能低下。本文报告了一种锂离子选择性传输层,以实现高效且无枝晶的锂金属负极。逐层组装的质子化氮化碳纳米片呈现出无晶界的均匀宏观结构。氮化碳基面上的有序孔隙提供了低迂回度的高速锂离子传输通道。因此,组装好的324 Wh kg-1 袋式电池可稳定循环300 次,容量保持率达90.0%,平均库仑效率高达99.7%。超致密锂金属阳极使无集电极成为可能,从而实现了7 Ah电池的高能量密度和长循环寿命(506 Wh kg-1,160 次循环)。由此证明,具有锂离子导电通道的宏观均匀界面层可以实现具有良好应用潜力的锂金属电池。

图文简介

有保护层和无保护层的Li+传输过程示意图

 PCN保护层的Li+ 选择性

不同电极在镀锂过程中的演变

半电池性能及界面层分析

 PCN-PEO保护层在纽扣电池中的电化学性能

金属软包电池的电化学性能

论文信息

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-54310-1

通讯作者:Pengbo Zhai, Cheng Yang . Yongji Gong


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