双梯度3D多孔合金电流收集器用于引导金属电池中的超均沉积
Chenglin Gao1,2,3, Jianli Kang1,2,3, Yimin Zhang1
1School of Materials Science and Engineering, Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional Materials, Tianjin University, Tianjin 300350, PR China.
ACS nano
|November 27, 2025
概括
一种新型的双梯度3D多孔电流收集器 (DG-CuMnZn) 促进了均的金属沉积,通过克服"顶部效应"来提高金属电池性能和能量密度. 这种设计可以提高内部空间利用率和自行车稳定性.
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:
- 三维 (3D) 孔隙电流采集器对于金属电池至关重要,旨在改善电流密度分布并抑制树的生长.
- 然而,该公司的
研究的目的:
- 开发一种新型的双梯度3D多孔电流采集器 (DG-CuMnZn),以引导均的沉积.
- 提高内部孔隙空间的利用率,提高金属电池的能量密度.
主要方法:
- 采用简单的回火蚀刻方法来制造双梯度3D多孔CuMnZn电流采集器.
- 电流收集器的元素和结构梯度被设计为控制沉积路径.
主要成果:
- 该DG-CuMnZn电流采集器实现了高的内部空间利用效率高达70%,甚至在亚微米孔.
- 使用DG-CuMnZn与LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) 阴极的全细胞在低负/正 (N/P) 比率下表现出极好的长期循环稳定性.
结论:
- 双梯度设计有效调节电性和电流密度,使得自下而上的沉积成为可能,并克服了电流的低压.


