动态凝作为超高速率和大容量的金属阳极的人工介相层
Chao Chen1, Jiaming Zhang1, Benrui Hu1
1School of Environment and Energy, Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Energy Storage Materials, South China University of Technology, Guangzhou, 510640, P. R. China.
Nature communications
|July 7, 2023
概括
一种新的动态凝保护层增强了金属阳极的稳定性. 这种具有可逆性 imine 组的动态凝显著改善了循环寿命和性能,即使在高电流密度和容量下也是如此.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 稳定的人工固体电解质介相 (SEI) 对于金属阳极的可逆性至关重要.
- 当前的SEI策略在高电流密度 (>10 mA cm−2) 和容量 (>10 mAh cm−2) 的情况下是不够的.
研究的目的:
- 为金属阳极上的一层保护层开发一种具有可逆 imine 组的动态凝.
- 在苛刻的条件下提高金属阳极的稳定性和性能.
主要方法:
- 通过聚乙烯糖醇和酸盐的交叉链接制造动态凝.
- 使用动态凝在金属阳极上制备保护层.
- 人工膜的机械和离子性能的表征.
- 评估受保护的金属阳极的电化学性能.
主要成果:
- 人工膜表现出高的模量,可塑性和离子导电性.
- 保护层在金属阳极上形成密集,均的表面.
- 在电极/电解质接口上均质化Li+分布.
- 在3200小时以上的10 mAh cm-2和10 mA cm-2的周期稳定性.
- 在完整的电池中提高了循环稳定性和速度能力.
结论:
- 动态凝保护层有效地提高了金属阳极的稳定性和性能.
- 拟议的材料克服了高电流密度和容量的现有SEI策略的局限性.
- 这种方法为先进的金属电池提供了一个有前途的战略.
