离子植入修改的Cu基板用于稳定的金属阳极
Meng Sun1, Kai Huang2, Xiangyun Lv3
1Tianjin International Joint Research Centre of Surface Technology for Energy Storage Materials, College of Physics and Materials Science, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 1, 2023
概括
离子植入修改了铜表面,通过增强沉积和稳定性来提高金属阳极性能. 这种方法为无金金属电池提供了一个有前途的解决方案.
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
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 铜 (Cu) 是金属阳极 (LMA) 的标准电流采集器,因为其在商业上可用.
- 薄膜的局限性包括的亲和力较差和晶体面不均,导致树的生长和电池循环能力降低.
- 开发稳定高效的LMA对于下一代高能量密度电池至关重要.
研究的目的:
- 用工业适用的离子植入技术来修改Cu薄膜表面.
- 为了增强核和沉积在Cu基板上的.
- 为了提高金属阳极的循环稳定性和速率能力.
主要方法:
- 通过高能N+等离子离子植入Cu薄膜的表面修饰.
- 修改界面和固体电解质间相 (SEI) 形成的特征.
- 使用改性Cu薄膜作为LMA基质对全细胞进行电化学测试.
主要成果:
- 形成一个富含 (N) 的过渡接口与具有均晶面的性CuN.
- 诱导一种具有高离子导电性的3N丰富的SEI层,促进均的沉积,抑制树的生长.
- 证明了统一的核/沉积,显著增强循环稳定性,并提高了全细胞的速度能力.
结论:
- 离子植入是一种有效的方法,用于LMAs的Cu薄膜的表面修饰.
- 富含N的接口和富含Li3N的SEI有助于卓越的LMA性能和稳定性.
- 这种技术显示出在解决金属阳极开发方面的挑战方面具有更广泛应用的潜力.


