高性能儲能系統的需求推動了各種電池技術的廣泛研究。其中,以高能量密度和低成本為特點的鋰-氫氣(Li//H2)電池正成為一個有前景的候選者。在無負極Li//H2電池設計中實現鋰金屬陽極的大面積容量對于提高能量密度和進一步降低制造成本至關重要。鑒于此,中國科學技術大學Wei Chen等報道了一種在Li//H2電池首次充電過程中在銅基底上原位生成的永久性Li-SiOx親鋰層,該層有助于均勻的鋰成核,并促進致密厚實的鋰沉積層的形成。
本文要點:
(1)研究設法保持鋰化狀態以避免重復的鋰化/脫鋰過程,并顯著降低鋰成核勢壘。具有5 mAh cm?2高面積容量的無陽極Cu@Li-SiOx//H2電池在1 mA cm?2的電流密度下展現出良好的循環穩定性,庫侖效率高達99.1%。
(2)顯著降低的鋰成核勢壘使得往返能量效率提高到93.20%。這項工作提出了一種構建親鋰層的創新策略,以增強大面積容量無陽極Li//H2電池的實際可行性。
Y. Ma, Z. Liu, X. Zheng, N. A. Khan, R. Luo, Z. Zhu, Z. Zhang, K. Zhang, W. Wang, Y. Meng, Z. Xie, T. Ahmad, W. Chen, Permanent Lithiophilic Layer for Anode-Free Lithium-Hydrogen Gas Battery. Adv. Energy Mater. 2025, 2501912.
https://doi.org/10.1002/aenm.202501912