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        中南大學(xué)實(shí)現(xiàn)高度可逆的高壓鋰金屬電池

        2022-03-12 14:07:57王昊昊周雙
        科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2022年14期
        關(guān)鍵詞:潘安電導(dǎo)中南大學(xué)

        王昊昊 周雙

        中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授潘安強(qiáng)團(tuán)隊(duì)將三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與電解質(zhì)工程相結(jié)合,設(shè)計(jì)出一種電導(dǎo)梯度調(diào)節(jié)器(硝酸鋰改性電導(dǎo)梯度主體,LNO-CGH),這種電導(dǎo)梯度調(diào)節(jié)器能很好地控制鋰金屬在碳酸鹽電解質(zhì)中的沉積行為,從而實(shí)現(xiàn)高度可逆的高壓鋰金屬電池。相關(guān)成果近日發(fā)表于《儲(chǔ)能材料》。

        潘安強(qiáng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的LNO-CGH,包含具有過量硝酸鋰顆粒修飾的電介質(zhì)頂層和電導(dǎo)率向上衰減的碳納米纖維層。頂層可穩(wěn)定釋放硝酸鋰以形成堅(jiān)固的富含氮化物的SEI,梯度導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)可引導(dǎo)鋰金屬自下而上沉積。得益于這種“一石二鳥”的設(shè)計(jì),LNO-CGH電極的穩(wěn)定性顯著提高。

        審稿人認(rèn)為,作者通過設(shè)計(jì)硝酸鋰改性的電導(dǎo)梯度主體來引導(dǎo)鋰金屬在酯類電解質(zhì)中自下而上沉積,這項(xiàng)工作十分有趣;四層LNO-CGH表現(xiàn)出垂直漸變的電導(dǎo)率,可誘導(dǎo)鋰金屬自下而上無枝晶沉積;具有過量硝酸鋰顆粒的電介質(zhì)頂層穩(wěn)定釋放出硝酸根,這可以改變界面化學(xué)并大大提高鋰負(fù)極的庫侖效率;當(dāng)將該設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)際鋰金屬電池時(shí),即使在苛刻的條件下(N/P比為4)也能獲得很好的性能。

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