“無陽極”鋰金屬電池提供了盡可能高的能量密度,但在碳酸鹽電解質中運行時,鋰庫侖效率較低。近日,同濟大學馬吉偉、柏林工業大學Peter Strasser、華中科技大學黃云輝、伽龍報道了在碳酸鹽電解質中使用p區辛酸錫添加劑提高無陽極鋰金屬電池的性能。
本文要點:
1) 辛酸酯在銅基材上的優先吸附誘導了無碳酸鹽保護層的構建,這抑制了副反應,有助于均勻鍍鋰。同時,在初始充電過程中Sn2+的還原建立了Cu6Sn5合金和Sn的穩定親石層,提高了Li和Cu基底之間的親和力。
2) 添加了辛酸錫的無陽極鋰金屬軟包電池具有良好的循環穩定性,庫侖效率高達99.1%。此外,這種原位p區電鍍策略也在其他類型的p區金屬辛酸鹽以及鈉金屬電池系統中得到了驗證,這證明了其高度的通用性。
Jie Shi et.al In situ p-block protective layer plating in carbonate-based electrolytes enables stable cell cycling in anode-free lithium batteries Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01997-8
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01997-8