稳定金属阳极通过激光诱导石墨烯的集成图案与调节的Na沉积行为稳定金属阳极
Hong Xiao1, Yijuan Li1, Weizhao Chen1
1Guangzhou Key Laboratory of Low-Dimensional Materials and Energy Storage Devices, Collaborative Innovation Center of Advanced Energy Materials, School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou, 510006, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 26, 2023
概括
这项研究使用Sn纳米粒子在激光诱导的石墨烯上稳定金属阳极 (SMA). 这种方法防止了树的生长和体积变化,使高性能离子电池成为可能.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 金属是离子电池的有希望的阳极,因为它的容量和丰度很高.
- 然而,在循环过程中,树的增长和体积的变化阻碍了高性能金属电池 (SMB) 的发展.
研究的目的:
- 开发一种简单,通用和可扩展的方法来稳定金属阳极 (SMA).
- 为了应对金属电池中岩形成和体积变化的挑战.
主要方法:
- 在铜 (Sn@LIG@Cu) 电极上构建一个Sn纳米粒子定激光诱导的石墨烯.
- 利用基于Sn的sodiophilic物种来调节核和沉积.
- 采用柔性聚胺 (PI) 列来缓冲体积变化并增强离子传输.
主要成果:
- 该Sn@LIG@Cu电极证明了没有树的沉积与减少的核化过电.
- 电极表现出高达40 mA cm-2的极佳速率性能和持续的循环稳定性.
- 使用这种阳极的实用全电池显示出良好的速率能力 (高达10°C) 和循环性能 (600个循环在5°C).
结论:
- Sn@LIG@Cu电极有效地稳定了金属阳极,防止了树的生长和缓冲体积变化.
- 这种简单可扩展的方法显著提高了离子电池的性能和安全性.
- 该策略可以扩展到其他需要稳定的金属阳极的电池系统.
