王 帅,孙雨涵,高 欣,宋 瑞,赵铭钦,卢 垚,鲍晓冰,罗巧梅,苟 蕾,樊小勇
收稿日期:
2024-03-16
修回日期:
2024-04-25
网络首发:
2024-04-26
发布日期:
2024-04-26
通讯作者:
樊小勇
E-mail:xyfan@chd.edu.cn
基金资助:
WANG Shuai, SUN Yuhan, GAO Xin, SONG Rui, ZHAO Mingqin, LU Yao, BAO Xiaobing, LUO Qiao Mei, GOU Lei, FAN Xiaoyong
Received:
2024-03-16
Revised:
2024-04-25
Online First:
2024-04-26
Published:
2024-04-26
Contact:
FAN Xiaoyong
E-mail:xyfan@chd.edu.cn
Supported by:
摘要: 本工作以化学镀制备的具有微米级三维多孔结构的三维多孔铜为基底,表面电沉积铋修饰层,构建了3D Cu@Bi,作为锂金属电极集流体改善其性能。孔径为5 μm左右的三维多孔结构具有高表面积,有利于降低局部电流密度,电流密度分布更均匀,其大容纳空间可缓解体积变化和释放应力,抑制锂枝晶生长。此外,由于Bi的亲锂性,促进界面动力学,降低了形核过电位,增强了锂沉积/剥离的可逆性。在三维多孔结构和铋修饰层的协同作用下,即使锂金属沉积容量4 mAh cm-2以上,电极表面仍保持平整、光滑;组装的半电池经过200圈循环后,库伦效率(CE)可以保持在98.5%以上;对称电池在电流密度为0.5 mA cm-2,面容量为1 mAh cm-2下,可稳定循环1500 h以上,循环100次后电极表面仍光滑、无枝晶;以磷酸铁锂为正极组装的LFP||3D Cu@Bi@Li全电池在1 C下经过200次循环后显示出132 mAh g-1的高容量和≈87.2%的容量保持率。
中图分类号:
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王 帅, 孙雨涵, 高 欣, 宋 瑞, 赵铭钦, 卢 垚, 鲍晓冰, 罗巧梅, 苟 蕾, 樊小勇. 三维多孔铜及表面修饰铋协同构筑无枝晶锂金属电极. 高等学校化学学报, doi: 10.7503/cjcu20240122.
WANG Shuai, SUN Yuhan, GAO Xin, SONG Rui, ZHAO Mingqin, LU Yao, BAO Xiaobing, LUO Qiao Mei, GOU Lei, FAN Xiaoyong. Three-dimensional Porous Cu with Bi Modified Layer to Synergistically Construct Dendrite-free Li Metal Electrode. Chem. J. Chinese Universities, doi: 10.7503/cjcu20240122.
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