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学术 2024-11-09 21:30 广东

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研究概述

全固态锂金属电池（ASSLBs）具有显著提高能量密度和安全性的潜力。

然而，大多数ASSLBs仍存在正极负载低、倍率性能差、可达到的能量/功率密度低等问题，严重限制了其实际应用。

除了开发高导电性的固态电解质外，构建具有快速反应动力学的高负载正极也是实现高性能ASSLBs的关键。

基于此，2024年11月6日，清华大学王海辉教授、华南理工大学王素清研究员在国际期刊Advanced Energy Materials发表题为《Redox Mediator as Highly Efficient Charge Storage Electrode Additive for All-Solid-State Lithium Metal Batteries》的研究论文。

在这里，研究人员将甲胺氢碘化物（CH₆NI）作为功能性电极添加剂，以实现在LiFePO₄（LFP）正极中快速的Li⁺传输和电荷转移，其中CH₆NI作为一种电荷存储载体，促进了LFP在去锂化和锂化过程中的反应动力学。

结果表明，采用LFP@CH₆NI正极的ASSLB在2 C下具有超过700次循环的优异循环稳定性，容量保持率高达87.6%，而未改性LFP正极的电池在高电流倍率（≥0.5 C）下没有容量。

此外，与高活性负载正极（5.6 mg cm^-2）相比，ASSLB在0.5 C时仍具有144.9 mAh g^-1的高比容量。

这项工作提供了一种简便的策略，为设计高性能ASSLB的高负载电极提供了新的可能性。

图文解读

图1:LFP@CH6NI正极材料的制备和结构表征

图2：LFP@CH6NI正极电池的电化学性能和循环稳定性

图3：高负载LFP@CH6NI正极电池的性能和实用性

文献信息

Redox Mediator as Highly Efficient Charge Storage Electrode Additive for All-Solid-State Lithium Metal Batteries, Advanced Energy Materials, 2024. https://doi.org/10.1002/aenm.202404046

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