Advanced Energy Materials:阴离子调控的转移动力学助力高性能锂金属负极

中国科学院金属研究所李峰研究员团队采用三氟乙酸锂作为电解质的锂盐,在电化学过程中三氟乙酸阴离子优先在锂负极表面生成稳定的固态电解质界面膜特性,可进行锂离子转移动力学的调控,实现了锂离子的快速、均匀传输,从而获得了锂负极效率和循环稳定性的大幅提升。

Advanced Energy Materials:MXene-Ti3C2基介孔纳米片用于高性能锂离子导体

北京航空航天大学材料学院杨树斌教授课题组通过将单分散的MXene-Ti3C2基介孔纳米片掺入聚环氧丙烷聚合物电解质,获得具有高离子电导率和高杨氏模量的锂离子导体。

Advanced Energy Materials:原位制备离子/电子混合导电骨架及其高性能复合锂金属负极

中科院上海硅酸盐研究所温兆银课题组根据对Cu3P和金属锂在高温下反应的Gibbs自由能的分析,巧妙地利用Cu3P纳米线和金属锂在高温下的化学反应,原位制备了含有混合导电骨架的复合锂负极。Cu3P的成功转化不仅降低了熔融锂与Cu3P之间的表面能,而且可以调控金属锂的溶解/沉积行为,提高了金属锂负极的循环稳定性。

Advanced Energy Materials:一石二鸟-诱导成核与固液界面的协同调控助力高效稳定的锂金属负极

美国西北太平洋国家实验室张继光、许武团队和中国科学院宁波材料技术与工程研究所王德宇课题组合作,通过简单高效的一步法在锂金属表面制备了银颗粒-氟化锂交联的人工界面层,实现了锂金属负极在电池循环过程中的均匀溶解与沉积过程和高效稳定性。

Advanced Functional Materials:调控电化学动力学实现稳定的锂金属负极

中国科学技术大学焦淑红课题组系统地研究了不同电解液组成中温度对锂金属负极稳定性和循环效率的影响。本文通过调节高温下锂金属的沉积行为,在Li || Cu电池中实现了前100次循环高达约99.4%的平均库伦效率,并观察到无锂枝晶的生长行为。该结果为研究锂枝晶生长机理和开发稳定锂金属负极提供了理论依据。

Advanced Materials: 基于超填充机制下的无枝晶锂沉积

北京大学化学与分子工程学院周恒辉课题组与北京化工大学刘文教授、防化院邱景义研究员合作共同提出了一种基于超填充机制下的无枝晶锂沉积策略。通过向电解液中引入合适的含S共轭结构的分子作为添加剂,既促进了锂的沉积,同时又避免了锂枝晶的产生,从而极大地提升了锂金属电池在高倍率下的电化学循环性能。

Advanced Energy Materials : 基于LixSiSy保护层的空气稳定、无锂枝晶的锂负极

加拿大西安大略大学孙学良课题组通过溶液法原位在锂片上生成空气稳定的LixSiSy保护层,能够有效抑制Li3PS4硫化物固态电解质与锂片之间的副反应,在循环过程中没有锂枝晶产生。基于同步辐射的高能X射线光电子能谱深入分析证明了LixSiSy保护层内不同组分的分布。原位形成的具有高离子导电性、低电子电导率的LixSiSy保护层提供了防止在全固态Li金属电池中形成Li枝晶的有效方法。

利用超薄石墨/二氧化硅固体界面实现稳定的锂金属负极

美国南达科他州立大学(South Dakota State University) Qiquan Qiao(通讯作者)和 Yue Zhou(通讯作者)和中国工程物理研究院的Wen-hua Zhang(通讯作者)在Advanced Energy Materials发表了题为“Ultrathin Bilayer of Graphite/SiO2 as Solid Interface for Reviving Li Metal Anode”的文章,报道了针对锂金属电池负极保护的最新进展。

让锂离子“跑”快点:二维多孔渗漏膜驱动电动效应改变锂离子传导,实现稳定电池锂金属负极

国宾夕法尼亚州立大学王东海教授和李国兴博士首次设计开发了一种二维多孔亲锂离子渗漏膜,并将其用作锂金属保护膜,利用多孔渗漏膜独特的性质来驱动电动效应,从而改变锂离子在电解液中的传输方式,大大提高了锂离子传输速度,实现了锂金属在高电流密度、高沉积容量、高倍率等苛刻条件下的均匀沉积,并大大提高了电池循环中的库伦效率。

混合离子电子导体骨架在高倍率锂金属负极的应用

中国天津大学化工学院的罗加严教授课题组讨论了目前对锂金属负极的改造方案在高倍率大电流下的效果,主要对比了导电材料、绝缘材料,和离子电子混合离子导体材料作为锂金属负极骨架的作用差别。