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万立骏郭玉国AdvMater:轻量级氮掺杂石墨碳海绵均

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2018-08-08 15:40   浏览:

万立骏郭玉国AdvMater:轻量级氮掺杂石墨碳海绵均

  合成了一种氮掺杂石墨碳海绵体行动金属锂的优秀集流体,达成了锂匀称成核和孕育,有用地提升了其电化学本能。因为其碳框架包括了含氮性能团,供应了匀称的成核位点,使得锂离子正在初次嵌锂时更法规。再生的锂成核种子层有利于锂的匀称孕育。别的,集流体的高比外外积和优异导电性消重了电流密度,强迫了锂枝晶的孕育。并且,3D众孔机闭缓解了嵌锂/脱锂流程中的体积蜕化,安祥了SEI膜的酿成并提升了电化学本能。正在轮回流程中,无枝晶的锂具有高库伦成果(99.6%)和超长的轮回寿命(1200h)。其它正在低过电势下锂负极复合物具有大容量(10mAh cm-2,3140mAh g-1NGCF-Li),轻量级的氮掺杂石墨碳海绵体有较高的电流密度(10mA cm-2)。

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  原题目:万立骏郭玉邦Adv.Mater.:轻量级氮掺杂石墨碳海绵匀称成核孕育金属锂用于锂金属电池负极

  金属锂因为具有高外面比容量、低还原电势、低密度的利益,被以为是下一代电池-金属锂电池负极的有用代替者。然而,锂枝晶孕育题目变成的低库伦成果、短轮回寿命、安详题目等,主要滞碍了金属锂电池的开展。

  近年来,闭于以上题目的处分议略有许众闭系报道。一方面是通过掩饰液态电解质来安祥锂/电解液界面,或者修建人工SEI膜。另一方面是修建固态电解质和物理珍爱层来强迫锂枝晶的孕育。然而这些战略都有一个分明的题目:过众的增加物添补了非常重量,从而使得金属锂负极复合物的比容量大打扣头。

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  指日,来自中科院化学所的万立骏院士和郭玉邦斟酌员正在有名期刊Advanced Materials上公布了题为”Uniform Lithium Nucleation/Growth Induced by Lightweight Nitrogen-Doped Graphitic Carbon Foams for High-Performance Lithium Metal Anodes”的著作。该著作报道了一种原位氮掺杂柔性三维石墨碳海绵体行动金属锂电池的轻量级集流体,从而达成锂匀称成核和孕育。匀称的含氮官能团使得锂粒子正在小成核过电势下匀称地孕育,而且初始的锂成核种子层使锂的孕育更有次序,同时竣事了锂枝晶正在“抽芽”形态的变更。并且,高比外外积、3D众孔框架、重量轻等特征使得局域电流密度较低,减小了轮回流程中的体积蜕化,得到了高容量。