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薄至500 nm!崔屹团队重新定义超薄锂金属箔,电池循环寿命延长了9倍

2021-05-22 09:33 前瞻网   

薄(≤20 μm)且独立的锂金属箔,可以实现负极材料和高能量密度锂电池的精确预锂化。可惜的是,现有的锂金属箔通常都太厚(一般厚度为50 ~ 750 μm)或机械上太脆弱,不适合这些应用。

在他们发表的最新研究中,斯坦福大学崔屹教授团队的研究人员开发了一种简单和可扩展的方法,在氧化石墨烯主体内合成超薄(0.5 ~ 20 μm)、独立且机械坚固的锂金属箔。

薄至500 nm!崔屹团队重新定义超薄锂金属箔,电池循环寿命延长了9倍

除~0.1 ~ 3.7 mAh cm−2的较低的面积容量外,该金属箔的机械强度(硬度增加525%,可抵抗永久性塑性变形),也大大提高了传统的纯锂金属箔。其自支撑和柔性的特征亦十分优异。

这种新开发出来的锂箔,可以将石墨(93%)和硅(79.4%)负极的初始库仑效率提高到100%左右,且不会产生过量的锂渣,使锂电池容量提高8%。采用这种薄锂复合阳极,可引导高度可逆的锂溶解/沉积,并防止负极快速断裂,最终使锂金属全电池的循环寿命延长9倍。

上述研究成果以“Free-standing ultrathin lithium metal–graphene oxide host foils with controllable thickness for lithium batteries”(可控制厚度的锂电池用超薄锂金属-石墨烯氧化物主箔)为题,发表在《自然·能源》(Nature Energy)上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4126TJ

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