鋰金屬陽極具有很高的理論容量,被認為是用于高能量密度可充電電池的有前途的電極。然而,鋰和鋰樹枝狀晶體的不均勻沉積阻礙了鋰金屬陽極的實際使用。為了解決該問題,使用涂覆有無定形碳的碳納米管氣凝膠(AC @ CNT氣凝膠)作為基質(zhì),并將熔融鋰注入碳氣凝膠中以獲得復(fù)合鋰金屬陽極。自立的多孔AC @ CNT氣凝膠為鋰的沉積/剝離提供了堅實的結(jié)構(gòu),并有效降低了局部電流密度,從而抑制了鋰枝晶并獲得了更好的電化學(xué)性能。與裸露的鋰金屬陽極相比,對稱電池上沉積/剝離容量為1mAh cm-2時,陽極的循環(huán)壽命更長,為500h;在鋰鈷氧化物/鋰(LCO/Li)電池中,在0.1C時,陽極的循環(huán)性能更好,為152mAh g-1,和120.3mahg-1在1℃下在磷酸鐵鋰/鋰(LFP/Li)電池中證明了AC @ CNT / Li電極在開發(fā)高性能鋰金屬電池中的潛力。
總結(jié):
在這項工作中,通過將熔融鋰通過熱注入滲透到AC @ CNT氣凝膠中而制成的復(fù)合鋰陽極。結(jié)果表明,AC @ CNT / Li電極表面具有穩(wěn)定的SEI層和更好的沉積/剝離性能,這為制造用于高能量和高功率鋰電池系統(tǒng)的可靠鋰金屬陽極提供了有希望的選擇。