ACS Nano:離子選擇性涂層保護鋰負極,助力實用鋰硫電池! 2023年10月8日 下午2:05 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 25 鋰金屬是一種理想的高能量密度鋰-硫(Li-S)電池的負極。然而,它的可靠性受到枝晶生長和與多硫化物的副反應的嚴重限制,而這些問題要同時解決還很困難。 圖1. ALA-ODA層的制備和表征 清華大學深圳國際研究生院呂偉等報告了一種保護層,其工作方式與離子選擇性滲透細胞膜相同,從而獲得了一種專門用于Li-S電池的抗腐蝕和無枝晶的鋰金屬負極(LMA)。具體而言,這項工作為LMA制作了一個致密、穩定但超薄的保護層,該保護層由十八胺(ODA)和Al?Li合金(ALA)(表示為ALA-ODA)組成。 ODA是一種由?NH2基團和長烷基鏈組成的表面活性劑。當將鋰金屬浸入AlCl3?ODA?四氫呋喃(THF)混合物溶液中時,ODA中的?NH2基團會與Li金屬反應形成Li3N,并導致ODA在LMA表面上快速、定向和自限制組裝,從而形成薄而致密的層,用作膜體,有效阻止多硫化物離子到達。 同時,添加的AlCl3中的Al3+離子在組裝過程中被?NH2吸附,并被Li還原,在組裝層中產生均勻的Al分布。然后,Al與下面的Li反應,在LMA表面形成離子導電Al?Li合金,為穩定的Li沉積提供均勻的Li離子傳輸路徑。 圖2. ALA-ODA層抑制Li枝晶的形成 此外,具有良好穩定性的非極性烷基鏈朝向電解液排列,防止長時間循環中多硫化物在表面上的吸附。 因此,帶有ALA-ODA保護層的LMA可防止與LiPS的副反應以及組裝的Li-S電池的自放電。在Li2S6存在下,對稱電池可以穩定循環500小時以上,具有硫碳納米管混合正極的組裝電池在850多次循環中具有0.051%的低每循環容量衰減,并且在8 mg cm?2的高硫負載下也表現出良好的循環穩定性,這表明這是一種直接而有希望的測略,可以穩定高活性的負極,以用于實際應用。 圖3. ALA-ODA保護的LMA在Li?S電池中的穩定性 A Permselective Coating Protects Lithium Anode toward a Practical Lithium–Sulfur Battery. ACS Nano 2023. DOI: 10.1021/acsnano.2c10047 原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/08/1f0caa61da/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 王春生ACS Energy Letters:雙管齊下!實現低界面電阻+枝晶抑制! 2023年10月11日 唐武/樊聰/高劍EnSM: 使用小分子有機正極的超穩定、超長壽命和超高倍率的鈉離子電池 2023年11月1日 湖大費慧龍/葉龔蘭ACS Nano: 碘摻雜調節單原子位點電子結構用于HER 2023年10月18日 林應斌/洪振生Adv. Sci.: Si納米顆粒鋰化吞噬全固態電池中的鋰枝晶 2023年10月12日 他,博畢兩年即任211教授,聯手湘潭大學歐陽曉平院士,發表Nature子刊! 2024年12月13日 吳長征課題組AM:Pt3Ga金屬間化合物對稱誘導Pt應變調控,有效促進氧還原反應 2023年12月16日