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研究概述

调节集流体的表面结构以协同减少Li⁺电沉积的成核和横向生长势垒是实现长循环无负极锂金属电池（AFLMB）的关键，但其调节机制和调节方法仍然是艰巨的挑战。

2024年10月16日哈尔滨工业大学尹鸽平教授/孔凡鹏副教授、上海空间电源研究所解晶莹研究员在国际顶级期刊Energy & Environmental Science发表题为《Regulating local chemical softness of collector to homogenize Li deposition for anode-free Li-metal batteries》的研究论文。

在此，研究人员提出了一种以前未报道的具有硬碱性位点和软酸性位点的多相集流体，以分别增强与硬酸性Li⁺和软碱性Li核的化学相互作用。

理论分析表明，Co单原子的加入提高了N基的硬度和碳基体的柔软性。

根据原位显微镜和电化学测量的结果，具有控制局部化学软度的HBSA-Co SAs集流体显著降低了成核/生长势垒，且没有观察到任何枝晶形态。

NCM811基的锂金属电池具有15 mAh cm^-2的高正极面积容量和有限的锂过量，经过150次循环后，容量保持率高达 98.8%。

这一发现为合理设计 AFLMB 的高效集流体提供了途径。

图文解读

图1：理论分析

图2：原子几何结构表征

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图3：HBSA-Co SAs的电池性能

文献信息

Regulating local chemical softness of collector to homogenize Li deposition for anode-free Li-metal batteries, Energy & Environmental Science, 2024.

原创文章，作者：zhan1，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/10/23/481dfc696c/

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