原位聚合表面修饰的金属锂负极

摘要：

金属锂负极由于比容量高(3860mAh?g-1)及氧化还原电位极低(-3.04Vvs.标准氢气电极(SHE)),被认为是实现高能量密度锂电池的理想负极.然而,金属锂电极与电解液反应剧烈,且锂离子在电极表面沉积不均匀容易产生枝晶,导致其循环稳定性和安全性都较差,限制了其应用推广.我们前期通过构建金属锂-碳纳米管(Li-CNT)复合结构,极大的提高了金属锂的比表面积,降低了电极电流密度,从而有效地抑制了锂枝晶的生长,提高了金属锂电极的循环稳定性和安全性能.本工作在前期工作基础上,采用简单的液相反应,利用4-氟苯乙烯(FPS)对Li-CNT进行表面修饰并进行原位聚合,得到了表面富含氟化锂(LiF)保护层的Li-CNT(FPS-Li-CNT).该表面修饰层能够有效抑制电解液和空气对Li-CNT的侵蚀,显著的提高了Li-CNT电极的界面稳定性.FPS-Li-CNT与磷酸铁锂正极(LFP)组成的LFPIIFPS-Li-CNT全电池,在正负极容量配比为1:6条件下,能够稳定循环280圈,库伦效率达到97.7％.

关键词：锂碳纳米管复合物、金属锂电池、氟化锂、原位聚合、锂枝晶

所属期刊栏目：37

分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;国家科技部

在线出版日期：2021-03-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：118-125