高能量密度全固态电池的石墨基无锂3D杂化负极

全固态锂电池(ASSBs)经常会因为锂枝晶而产生短路。近日,美国加州大学圣地亚哥分校Ping Liu报道了一种无锂的3D负极设计以解决ASSBs的短路问题。在控制石墨负极和锂金属氧化物正极容量比的情况下,研究人员利用石墨和硫代磷酸锂固体电解质的3D骨架形成的孔隙来诱导锂金属沉积。

全固态锂电池(ASSBs)经常会因为锂枝晶而产生短路。近日,美国加州大学圣地亚哥分校Ping Liu报道了一种无锂的3D负极设计以解决ASSBs的短路问题。在控制石墨负极和锂金属氧化物正极容量比的情况下,研究人员利用石墨和硫代磷酸锂固体电解质的3D骨架形成的孔隙来诱导锂金属沉积。

文章要点

通过促进锂沉积远离负极复合材料和固态电解质层之间的界面,这种设计的电极可以显著缓解电池的短路问题。3D负极设计结果显示,在对称电池中,与平面锂金属电极相比,临界电流密度增加了3倍。此外,采用3D负极和LiNi0.85Co0.10Al0.05O2(NCA)正极的无锂全固态电池与基准电池相比,循环寿命和库仑效率也得到了很大的提高。

这种电极设计为实现高能量密度、长寿命和低成本技术提供了一条极有前途的途径。

高能量密度全固态电池的石墨基无锂3D杂化负极

参考文献

Xing Xing, et al, Graphite-Based Lithium-Free 3D Hybrid Anodes for High Energy Density All-Solid-State Batteries, ACS Energy Lett. 2021

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c00627

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00627

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