作者簡(jiǎn)介侯仰龍于2000年在哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲得材料科學(xué)博士學(xué)位。在北京大學(xué)短暫的博士后培訓(xùn)后，他分別于2002年至2007年在東京大學(xué)和布朗大學(xué)擔(dān)任JSPS外國(guó)研究員和研究員助理。2007年12月加入北京大學(xué)，現(xiàn)為教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授。他的研究興趣包括功能性納米顆粒以及其在生物醫(yī)學(xué)和能源方面的應(yīng)用。成果速覽近日，北京大學(xué)侯仰龍團(tuán)隊(duì)在Nano Energy期刊上發(fā)表題為“Stable Lithium Metal Anode Enabled by Lithium Metal Partial Alloying”的研究型論文。在這項(xiàng)工作中，作者制備了Li/LixC/LiySn(Li/C/Sn)復(fù)合負(fù)極。電化學(xué)測(cè)試和循環(huán)后的分析揭示了鋰合金相促進(jìn)均勻鋰沉積和抑制鋰枝晶生長(zhǎng)的有效性。總之，找到有效抑制鋰枝晶的方法是促進(jìn)鋰金屬電池商業(yè)化的必由之路。研究亮點(diǎn)1. 成功制備了均勻分布的Li/LixC/LiySn合金負(fù)極。2. 均勻的鋰合金促進(jìn)了鋰的均勻沉積，抑制了枝晶的生長(zhǎng)。圖文導(dǎo)讀
由于電極表面存在鈍化層，Li/Li和Li/Li/C/Sn的對(duì)稱電池在最初的幾十個(gè)循環(huán)中表現(xiàn)出較高的過電位。隨著循環(huán)的進(jìn)行，過電位趨向于變小和穩(wěn)定。Li/Li/C/Sn電池可以穩(wěn)定循環(huán)1800小時(shí)，在電流密度1 mA cm-2下的過電位約為15 mV。在5 mA cm-2的較高電流密度下，Li/Li/C/Sn對(duì)稱電池仍表現(xiàn)出較好的循環(huán)性能，在290h內(nèi)仍具有穩(wěn)定的過電位。通過比較Li/Li/C和Li/Li/C/Sn對(duì)稱電池的循環(huán)性能，可以看出Li/Li/C/Sn表現(xiàn)出更好的循環(huán)性能，表明LiySn可以誘導(dǎo)均勻的鋰金屬沉積和生長(zhǎng)。
上圖為L(zhǎng)i/LiFePO4和Li/C/Sn/LiFePO4全電池在2.5-4.0 V充放電電壓窗口下的倍率性能和循環(huán)性能。Li/C/Sn/LiFePO4全電池表現(xiàn)出比Li/LiFePO4更好的倍率性能和更低的極化。電池在1 C倍率下的循環(huán)發(fā)現(xiàn)，鋰負(fù)極組裝的全電池表現(xiàn)出快速的容量衰減，200次循環(huán)后容量保留率僅為62.1%。相比之下，Li/C/Sn/LFP全電池表現(xiàn)出更好的循環(huán)性能，仍保持121.2 mAh g-1，200次循環(huán)后容量保留率為84.7%。
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