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中南紀效波/侯紅帥EnSM：N, S共摻雜碳點作為穩定鋰金屬負極沉積的電解液添加劑

鋰金屬負極由于具有超高的理論比容量和最低的電化學勢而被廣泛研究。然而，鋰離子的不均勻沉積容易加速鋰枝晶的出現，這會阻礙鋰金屬電池的實際應用。

中南大學紀效波、侯紅帥等人利用氮、硫共摻雜的碳點（N,S-CDs）作為沉積調節的電解液添加劑，以引導鋰離子均勻沉積。

N,S-CDs在常規醚類電解液中分散良好，并且由于存在大量官能團而表現出親鋰性質。因此，在鋰沉積過程中，N,S-CDs能夠吸收周圍的Li⁺并進一步與 Li⁺共沉積，從而形成均勻的鋰沉積層。

正如預期的那樣，在0.3 mg/mL N,S-CDs 的存在下，Li|Li對稱電池在1.0和3.0 mA cm^?2的電流密度下分別實現了1200 小時和300 小時的低極化長期循環穩定性。

圖1 N,S-CDs對穩定鋰金屬負極的影響

同時，含和不含N,S-CDs的電池在Li-S全電池中的容量保持率存在明顯差異。在1.0 C下循環200次后，N,S-CDs可以將Li-S全電池的容量從491顯著提高到~600 mAh/g。

此外，值得注意的是，N,S-CDs 對穩定鋰金屬負極的有益作用也首次通過共聚焦激光掃描顯微鏡得到證實。

圖2 Li|Li對稱電池中Li⁺沉積的SEM圖像

N, S-Codoped Carbon Dots as Deposition Regulating Electrolyte Additive for Stable Lithium Metal Anode. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.08.008

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