锂离子电池石墨负极包覆研究进展
祝鑫彤, 曹斌, 闫崇, 唐城, 陈爱兵, 张强
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100096
石墨负极是目前锂离子电池中广泛使用的商品化负极材料,其在接触电解液发生储锂时会因有机电解液的还原分解而形成一层固体电解质界面膜(SEI)。该界面膜对锂离子电池的循环稳定性、快充性能、安全性能等诸多方面有着关键影响。通过在石墨表面构建一层包覆层,减少其与电解液之间的副反应并促进稳定电极界面的形成,可以提高储锂的电化学性能。表面包覆通常通过气相或液相法实现,包覆材料主要包括碳材料、锂离子导体、金属化合物和聚合物材料等体系。本文评述了不同包覆材料和方法对石墨负极性能的提升作用,分析了包覆改性策略影响电池快充性能和循环稳定性的机制,为锂离子电池负极材料的研究和开发提供了材料物理化学基础。
关键词: 石墨负极, 碳负极, 表面包覆, 固体电解质界面膜, 锂离子电池
全固态无负极锂金属电池纳米化复合集流体构筑
刘泽宇, 黄文泽, 肖阳, 张俊东, 孔伟进, 武鹏, 赵辰孜, 陈爱兵, 张强
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202305040
全固态无负极锂金属电池(AFSSLB)是一种通过初次充电形成金属锂负极的新型锂电池,它的负极与正极容量比为1,能使任意锂化正极系统达到最大能量密度。无机固态电解质的引入使无负极锂金属体系兼具高安全性。然而,电池循环过程中的锂离子通量不均导致的界面接触损失和锂枝晶生长会不断加剧,从而造成电池循环容量迅速衰减。本文构筑了纳米化的银碳复合集流体,显著增强了全固态无负极锂金属电池中集流体-电解质界面的性能。使用该集流体的固态电池循环过程中接触良好,界面阻抗为~10 Ω∙cm−2。从而实现了超过7.0 mAh∙cm−2锂金属的均匀稳定沉积,并在0.25 mA∙cm−2的电流条件下实现循环200次以上。
关键词: 全固态电池, 无负极锂金属二次电池, 纳米集流体, 界面接触, 锂金属电池

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