近日,,我校材料學(xué)院姚為教授在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊Advanced Functional Materials(中科院一區(qū)Top,影響因子18.5)上發(fā)表題為Pseudosolvent Guiding Ultralight V2CTx/Bacterial Cellulose with Fast Ion Diffusion Paths for High-Rate and High-Capacity Lithium Metal Anodes的研究論文(Adv. Funct. Mater. 2025, 2503266, DOI: 10.1002/adfm.202503266),,鹽城工學(xué)院為第一署名單位,,姚為教授為通訊作者,研究生陳志偉為論文第一作者,。
金屬鋰負(fù)極因具備最高的理論比容量,、最低的氧化還原電位及低的密度而被認(rèn)為是一種最有前途的負(fù)極材料。然而,,在高倍率電化學(xué)循環(huán)過(guò)程中,,鋰離子易以枝晶形態(tài)在負(fù)極沉積,極大破壞電極表面的SEI,,甚至穿透隔膜導(dǎo)致電池失效,。構(gòu)造親鋰性的3D載鋰基體是抑制枝晶生長(zhǎng)的有效方法。由于親鋰位點(diǎn),、鋰沉積空間和鋰/基體質(zhì)量比之間的矛盾,,大多數(shù)3D基體無(wú)法同時(shí)提升實(shí)際可用比容量,、放電深度(DOD)和電化學(xué)性能,難以充分利用LMAs的實(shí)際能量密度,。因此,,構(gòu)建具有豐富親鋰位點(diǎn)和充足鋰沉積空間的超輕3D基體,以實(shí)現(xiàn)3D基體的高DOD和實(shí)際可用比容量具有重要意義,。
基于此,,以叔丁醇(TBA)為假溶劑制備了具有0.039 g cm-3超輕體積密度的U-V2CTx/BC泡沫。V2CTx和BC可以通過(guò)親鋰官能團(tuán)協(xié)同促進(jìn)鋰的均勻成核,。同時(shí),,具有超輕體積密度的三維泡沫結(jié)構(gòu)可以為鋰的均勻成核和沉積提供足夠的親鋰位點(diǎn)和空間,,保證了高鋰/基體質(zhì)量比,。因此,所設(shè)計(jì)的U-V2CTx/BC@Li負(fù)極表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,,實(shí)現(xiàn)了2040 mAh g-1的超高實(shí)際可用比容量和66.7%的放電深度(DOD),。具有超低體積密度U-V2CTx/BC基體的設(shè)計(jì)為其他金屬電池的設(shè)計(jì)提供一種新的策略和思路。
原文鏈接https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202503266
