华中科技大学材料学院材料科学与技术系黄云辉教授

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黄云辉：离子流调控提升锂金属负极可充性能

在所有的新一代二次电池的负极材料中，锂金属凭借其超高的理论比容量和低氧化还原电势而备受瞩目。不幸的是，锂枝晶的生长限制了基于金属锂负极的二次电池的应用。近年来的研究表明锂枝晶不可能被完全消除。研究人员受到中国传统神话故事“大禹治水”的启发，通过疏导与阻塞相结合的策略实现了对金属锂负极表面锂离子流的调控。研究人员通过将Au修饰在碳纳米纤维的一侧，实现了金属锂在集流体背面的选择性沉积。这使得金属锂与隔膜距离较远，电池的安全性得以保证。CFs@Au-Li负极在长达400周的循环过程中能够保持高达99.2%的库伦效率。由此负极与硫正极匹配成的Li-S电池即使在有限的硫载量下依然能够表现出优异的电化学性能。背侧的选择性沉积为金属锂负极的设计提供了全新的策略。

Xiang J,Yuan L, et al. Improved Rechargeability of Lithium Metal Anode via Controlling Lithium‐Ion Flux[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201802352

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201802352?af=R