上海交通大学梁正团队全面回顾了近年来锂离子电池快充复合负极的最新进展,重点介绍了三种复合负极的设计原则和材料选择策略,为锂离子电池快充领域的潜在突破和未来的探索方向提供了新的见解。
随着电动汽车和便携式电子设备的迅速普及,人们对具备快速充电能力的锂离子电池(LIBs)的需求也在不断增长。然而,传统石墨负极中最突出的问题,如:缓慢的锂离子扩散动力学和电极在运行过程中的不可逆降解则对锂离子电池的快速充电性能产生了巨大影响。为了应对这种挑战,发展快充复合负极势在必行。快充复合负极不仅改变了传统负极的单组分设计模式,也成为在快速充电条件下提高锂电池综合性能的可行途径。
基于此,上海交大梁正团队系统地总结了快充锂离子电池中最具代表性的石墨基、LTO基以及合金复合负极的最新突破,重点阐述了这三种复合负极的设计原理和材料选择策略,并探讨了快充复合负极未来的发展前景。同时,针对现有体系所存在的不足,提出了切实可行的改进策略,如:深入了解负极材料的结构和特性,针对性地开发具有理想综合性能的负极材料;大力推广高效原位表征技术对快充过程中复杂的电化学反应进行深入研究;促进快充锂离子电池中正极、隔膜、负极等核心组件的协同发展;关注材料属性对快充锂离子电池安全性能的影响。这篇综述文章不仅详细展示了快充锂离子电池中复合负极的最新研究进展,同时也为未来快充复合负极的发展提供了参考和指导。
论文作者为上海交通大学博士后曾庆辉,通讯作者为梁正副教授和岳昕阳助理研究员。详见:Qinghui Zeng, Yongteng Dong, Yuanmao Chen, Xinyang Yue, Zheng Liang. Recent advancements and perspectives of fast-charging composite anodes for lithium-ion batteries. Sci. China Chem., 2024, DOI: 10.1007/s11426-024-2265-9。本文收录于2024 Emerging Investigator Issue。
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