編號：NMJS07920
篇名：原位聚合表面修飾的金屬鋰負極
作者：劉亞 鄭磊 谷巍 沈炎賓 陳立桅
關鍵詞： 鋰碳納米管復合物 金屬鋰電池 氟化鋰 原位聚合 鋰枝晶
機構： 中國科學技術大學納米科學技術學院 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所 中國科學技術大學納米技術與納米仿生學院 上�？萍即髮W物質(zhì)科學與技術學院 上海交通大學化學化工學院
摘要： 金屬鋰負極由于比容量高(3860 mAh·g-1)及氧化還原電位極低(-3.04 V vs.標準氫氣電極(SHE)),被認為是實現(xiàn)高能量密度鋰電池的理想負極。然而,金屬鋰電極與電解液反應劇烈,且鋰離子在電極表面沉積不均勻容易產(chǎn)生枝晶,導致其循環(huán)穩(wěn)定性和安全性都較差,限制了其應用推廣。我們前期通過構建金屬鋰-碳納米管(Li-CNT)復合結構,極大的提高了金屬鋰的比表面積,降低了電極電流密度,從而有效地抑制了鋰枝晶的生長,提高了金屬鋰電極的循環(huán)穩(wěn)定性和安全性能。本工作在前期工作基礎上,采用簡單的液相反應,利用4-氟苯乙烯(FPS)對Li-CNT進行表面修飾并進行原位聚合,得到了表面富含氟化鋰(Li F)保護層的Li-CNT(FPS-Li-CNT)。該表面修飾層能夠有效抑制電解液和空氣對Li-CNT的侵蝕,顯著的提高了LiCNT電極的界面穩(wěn)定性。FPS-Li-CNT與磷酸鐵鋰正極(LFP)組成的LFP||FPS-Li-CNT全電池,在正負極容量配比為1:6條件下,能夠穩(wěn)定循環(huán)280圈,庫倫效率達到97.7%。
