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典型文献
利用Cu3N改性铜箔集流体提高锂金属负极的循环稳定性
文献摘要:
在二次电池的所有固态负极中,锂金属负极因其极高的理论比容量和极低的还原电位对促进二次电池的进一步发展具有很大的潜力.然而,锂负极在不断脱锂/嵌锂的过程中因锂枝晶的生长导致低库伦效率并存在安全隐患,严重阻碍了锂金属负极的实际应用.该研究通过化学方法在商业化的铜箔集流体表面原位修饰Cu3N纳米线得到复合微结构型集流体(Cu3N NWs/Cu).引入的Cu3N纳米线具有三维结构,不仅可以增大集流体的比表面积、降低集流体表面的电流密度,还可以容纳锂负极在沉积/脱嵌过程中发生的体积变化.此外,在首次锂沉积的过程中,Cu3N与锂金属反应生成Li3N(3Li+Cu3N → Li3N+3Cu),可以促进稳定的富含Li3N的固态电解质膜(SEI)形成.富含Li3N的SEI既能增强锂离子的传输,又能给锂的沉积提供充足的形核位点,促进锂金属的均匀沉积,从而抑制了锂枝晶的生长.在锂沉积/剥离循环过程中,这种经过Cu3N纳米线修饰的铜箔集流体在电流密度为1 mA cm-2,锂沉积量为1 mA h cm-2的条件下可以稳定循环270圈,平均库伦效率为98.6%.将沉积锂金属后的Cu3N NWs/Cu-Li复合负极与LiFePO4正极(正极活性物质载量:10 mg cm-2;N/P=2.35)组装成全电池,该全电池能稳定循环430圈.研究表明经Cu3N纳米线修饰的铜箔集流体在提高锂金属负极的循环稳定性方面具有良好的应用前景.
文献关键词:
作者姓名:
唐丹雷;袁利霞;廖亚祺;靳文轩;陈杰;程泽晓;李想;何斌;李真;黄云辉
作者机构:
引用格式:
[1]唐丹雷;袁利霞;廖亚祺;靳文轩;陈杰;程泽晓;李想;何斌;李真;黄云辉-.利用Cu3N改性铜箔集流体提高锂金属负极的循环稳定性)[J].中国科学:材料科学(英文),2022(09):2385-2392
A类:
3Li+Cu3N,Li3N+3Cu
B类:
铜箔集流体,锂金属负极,循环稳定性,二次电池,比容量,还原电位,锂负极,断脱,嵌锂,锂枝晶,库伦效率,化学方法,纳米线,结构型,NWs,三维结构,大集,比表面积,电流密度,容纳,脱嵌,体积变化,固态电解质膜,SEI,锂离子,形核,均匀沉积,循环过程,mA,沉积量,复合负极,LiFePO4,正极活性物质,载量,装成,明经
AB值:
0.229277
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