专栏名称: 研之成理
夯实基础，让基础成就辉煌；传递思想，让思想改变世界。“研之成理科研平台”立足于科研基础知识与科研思想的传递与交流，旨在创建属于大家的科研乐园！主要内容包括文献赏析，资料分享，科研总结，论文写作，软件使用等。科研路漫漫，我们会一路陪伴你！
目录
相关文章推荐
实验万事屋  ·  是是是，都怪我想得不周到！又把博士生师弟，当 ... ·  17 小时前  
募格学术  ·  正在地里干活的副教授，突然在两会被“点名” ·  昨天  
PaperWeekly  ·  阿里通义、港科大等提出RAG与长文本对比新框 ... ·  昨天  
研之成理  ·  浙江大学成有为/姚思宇/高晓峰 ACS ... ·  2 天前  
Marine Sedimentology  ·  SA：人为变暖对北极大气环流变化发挥主导作用 ·  3 天前  
51好读  ›  专栏  ›  研之成理

崔屹最新Nature Energy！

研之成理  · 公众号  ·  · 2021-05-22 08:30

正文


▲ 第一作者 ：Hao Chen，Yufei Yang
通讯作者：Yi Cui
通讯单位：斯坦福大学
DOI： https://doi.org/10.1038/s41560-021-00833-6

0 1

背景介绍


薄(≤20 μm)、独 立的锂金属箔可以 实现锂离子电池正极材料的精确预锂化和高能量密度。现有的锂金属箔太厚(通常50 ~ 750 μm)或机械上太脆弱。作者通过一种简单和可扩展的方法来合成超薄(0.5 ~ 20 μm)的机械坚固的锂金属箔。除具有较低的面积容量外，该金属箔的机械强度也大大提高。采用这种薄锂复合负极，可使锂金属全电池的循环寿命延长9倍。

0 2

本文亮点


1. 本工作开发了一种产生超薄、独立的锂金属箔的制备工艺。该可调压延工艺可降低还原氧化石墨烯(rGO)的厚度，使预锂化更加精确和能量密度更高。
2. 本工作合成的锂金属薄膜可调和超低容量使其成为补偿石墨负极和硅负极中锂的初始损耗的理想材料。
3. 本工作合成的超薄锂金属薄膜的三维(3D)宿主结构可使Li溶解/沉积高度可逆，防止负极迅速坍塌，使循环寿命延长9倍。

0 3

图文解析


▲图1. 微米尺度薄膜主体及锂金属薄膜的设计与制作。

要点：
1、作者通过对锂基体进行控制，使微米级的厚度成为可能，然后采用边缘接触熔融Li使其吸收到基体中实现材料的预锂化。
2、作者选择氧化石墨烯薄膜是因为它使材料合成过程可扩展，并具有良好的机械强度和稳定性。

▲图2. Li@eGF薄膜超薄特性。

要点：
1、具有代表性的压痕力-位移响应表明，在相同压痕深度下，Li@eGF上的压痕力比纯Li上的压痕力高150%左右。说明与纯Li相比，Li@eGF的机械强度有所提高。同时，Li@eGF薄膜的硬度也高于纯Li。
2、Li@eGF (9.34 GPa)的弹性模量也比纯Li高48%，Li@eGF的拉伸强度也远高于纯Li。
3、除了以上性能外，Li@eGF超薄薄膜还具有优良的柔韧性，轧制后仍能保持原有的形状和功能。
▲图3. 超薄Li@eGF薄膜使石墨负极的精确预锂化成为可能。

要点：
1、作者合成的超薄Li@eGF薄膜，其可调的厚度使得精确补偿传统锂离子电池SEI膜形成的容量损失成为可能。
2、在没有预锂化的情况下，石墨|| Li半电池具有相对较低的锂含量，ICE约为93%，表明SEI膜消耗了约7%的Li。而预锂化的超薄Li@eGF薄膜可补偿这部分的容量损失。
3、精确的预锂化石墨负极具有良好的循环稳定性，且批次之间有很好的一致性。
4、石墨|| LFP全电池经超薄Li@eGF预锂化处理后，没有金属锂镀层，表明所有锂离子都被石墨负极容纳。当Li@eGF薄膜的厚度增加时，扫描电镜图像可发现锂枝晶的生成。







请到「今天看啥」查看全文


推荐文章
实验万事屋  ·  是是是，都怪我想得不周到！又把博士生师弟，当作科学家来看了……
17 小时前
募格学术  ·  正在地里干活的副教授，突然在两会被“点名”
昨天
PaperWeekly  ·  阿里通义、港科大等提出RAG与长文本对比新框架，助力智能路由决策机制设计
昨天
研之成理  ·  浙江大学成有为/姚思宇/高晓峰 ACS Catal.：废旧聚酯化学升级为1,4-环己烷二甲醇
2 天前
Marine Sedimentology  ·  SA：人为变暖对北极大气环流变化发挥主导作用
3 天前
微路况  ·  【比基尼】美女你会点吗？小编必须点，不然后悔！
8 年前
界面新闻  ·  马斯克称2022年开始将人类送上火星
8 年前
参考消息  ·  视界 | 环卫工人造霸气扫地机震惊外媒 殊不知中国民间发明家早已风骚多年
8 年前
侬好上海  ·  太给力！未来上海到南通1小时到达！狼山鸡、天下第一鲜、海门提汤羊肉，我来啦！
8 年前
美食菜谱大全  ·  实用 | 快速去鱼刺！一根粗吸管就可以把鱼骨头挑干净
8 年前
Sov5搜索   ·   小百科   ·   今天看啥   ·   移动版
51好读 - 好文章就要读起来!