半限域层次孔炭三维锂负极的构筑及性能

摘要：

金属锂负极是锂电池极具发展潜力的高能二次电池负极材料,但是锂枝晶生长、界面不稳定、循环稳定性差和体积膨胀大等问题限制了锂负极的应用.针对枝晶生长和体积膨胀的问题,本工作通过模板法构筑了一种具有较大比表面积的半限域式层次孔炭(HPC)材料,HPC电极材料的高比表面积可降低局部电流密度,丰富的孔道结构可将锂限制在其内部沉积,从而达到抑制枝晶生长和缓解体积膨胀的目的.Li‖HPC电池在电流密度为 1.0 mA·cm-2、沉积电量为 1.0 mAh·cm-2 条件下可以循环超过 250 周次,其库仑效率保持在 97.6%.采用此负极与磷酸铁锂(LiFePO4)正极匹配制备的 Li@HPC‖LiFePO4 全电池,在 0.5C下循环 100 周次后的正极放电比容量为 93.6 mAh·g-1,较相同条件下的 Li@Cu‖LiFePO4 全电池(60.8 mAh·g-1)提升了 32.8 mAh·g-1.

关键词：半限域、层次孔炭、三维锂负极、枝晶生长、锂金属电池

所属期刊栏目：51

分类号：TM912

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后基金面上项目

在线出版日期：2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：170-180