无枝晶金属锂负极用钨青铜改性碳纤维膜集流体

摘要：

采用静电纺丝法首先制备了聚丙烯腈-锂钨青铜(PAN-Li0.47WO2.89)复合纤维膜,后经预氧化、碳化处理获得锂钨青铜改性的碳纤维膜复合集流体(C(pAN)-Li0.47WO2.89).作为金属锂负极集流体,该复合纤维膜具有导电率高、比表面积大(52.84 m2 g-1)等优点,可以有效降低集流体表面的锂沉积电流密度与锂沉积量;与此同时,在复合纤维中引入的高亲锂性Li0.47WO2.89可以有效降低锂沉积成核过电势、增加晶核密度,改善锂沉积-剥离反应的可逆性与均匀性.在0.5 mA cm-2电流密度、0.5 mAh cm-2锂沉积量条件下,C(PAN)-Li0.47WO2.89复合纤维膜经过1000次充放电循环后库仑效率仍高达99.4％,而铜集流体和C(PAN)纤维膜集流体在100和800次循环后,库仑效率已经分别降至8.5％和64.6％.本研究为高性能金属锂电池开发提供了新的设计思路.

关键词：碳纤维、Li0.47WO2.89、锂钨青铜、金属锂负极、锂离子电池、锂枝晶

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资助基金：国家自然科学基金;山东省重大基础研究计划

在线出版日期：2020-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：562-570