研究人员开发新型石墨烯辅助涂层提高锂金属电池的性能

盖世汽车 Elisha 2022-06-21 10:48:46

核心提示：中国台湾中央大学研究人员开发出一种由氟化石墨烯制成的双功能负极，可用于无枝晶、高效锂金属电池。

盖世汽车讯据外媒报道，中国台湾中央大学（National Central University）的研究人员开发了一种由氟化石墨烯制成的双功能负极，可用于无枝晶、高效锂金属电池。

（图片来源：sciencedirect）

锂金属电池（LMBs）具有较高的能量密度，但是在循环过程中会出现枝晶生长和库仑效率低等问题。采用3D结构化集流体作为锂宿主，以及人工固态电解质界面（ASEI）层，被认为是提高负极性能的有效方法。

在此项研究中，研究人员开发了一种双功能涂层，通过在LMBs的工作电极上预沉积氟化电化学剥离石墨烯（F-ECG）作为改性剂，既起到了锂沉积宿主的作用，也能发挥ASEI的作用。石墨烯具有强大的物理强度和化学弹性，可提高LMBs的有效性。

所制备的涂层具有超强的界面和层间附着力，不仅可以防止碳基材料涂层中常出现的剥离问题，而且可防止充放电循环期间发生膨胀。此外，通过Li离子与F-ECG中的F物质的反应构建富LiF薄膜，这种薄膜表现出均匀的锂电镀/剥离，不会形成明显的枝晶。

与对照样品（原始ECG涂层铜）相比，ECG上的SEI包含的氟产物更少（电解质相互作用产生氟产物）。将这种负极材料用于燃料电池时，其在70次循环后保留了高达72%的容量。

使用F-ECG作为改性剂创建双功能涂层，可显着提高功能电极的长期耐用性，为制造高性能锂金属电池开辟了道路，从而促进其在电动汽车、消费电子产品和智能电器等设备中的应用。

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本文地址：https://auto.gasgoo.com/news/202206/21I70304899C501.shtml

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