由于較差的Li+調節能力,鋰金屬傾向于沉積在基底材料的頂部,這降低了空間利用率,并導致枝晶的生長,進一步增加了短路的風險。為了緩解鋰金屬陽極(LMA)的這些問題,有必要引導鋰沉積并調整基板底部的Li+通量。在此,為了誘導Li+的遷移和沉積,廣東工業大學Liu Quanbing、懷柔實驗室Zhang Rui制作了疏浚和捕獲雙梯度框架。
本文要點:
1) 雙梯度框架與具有較低Li+遷移勢壘的上部Ni3S2納米線和具有較強Li親和力的底部Ni2P納米線相結合,這種合理的組分分布克服了離子濃度梯度,獲得了“階梯填充”的鋰沉積模式。
2) 此外,富含Li2S/Li3P的SEI的原位形成進一步促進了Li+向內部骨架的傳輸。因此,獲得的電池在230次循環中實現了98%的平均庫侖效率和180小時的壽命。該工作提供了一種可行的分步填充鋰沉積策略,以促進鋰金屬電池(LMB)的開發。
Jiajie Pan et.al Lithium Dredging and Capturing Dual-Gradient Framework Enabling Step-Packed Deposition for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302862
https://doi.org/10.1002/aenm.202302862