具有自组装三维纳米线结构的锂铜合金作为高性能复合金属锂电极（英文）

作者：贾维尚; 刘芋池; 王子豪; 青芳竹; 李晶泽^*; 王怡; 肖睿娟; 周爱军; 李国宝; 禹习谦; 胡勇胜^*; 李泓; 王兆翔; 黄学杰; 陈立泉

来源：Science Bulletin, 2020, 65(22): 1907-1915.

• Lithium metal anode
• Lithium-copper alloy
• Lithium dendrite
• Nanowire
• 3D nanostructure

金属锂负极的枝晶生长和体积变化等问题阻碍了金属锂二次电池的商业化应用.该论文报道了一种具有自组装导电骨架结构的富锂双相锂铜合金作为复合金属锂电极.金属锂和金属铜在500°C下形成熔融合金,在冷却过程中发生相分离,锂铜固溶体自组装形成纳米线网络结构,金属锂单质填充在骨架结构间隙,形成双相合金,一步合成复合金属锂电极.该方法简化了复合金属锂电极的制备过程,并且可以通过改变锂铜合金的比例调控骨架的形貌.锂铜固溶体骨架呈现电化学惰性并具有一定的亲锂性,能够增强金属锂电极的机械强度、维持电极结构稳定、为锂沉积提供空间、诱导锂均匀沉积、抑制锂枝晶生长.富锂双相锂铜合金作为复合金属锂电极能够有效提高电池的库伦效率、延长电池循环寿命.构建新型富锂合金的方法有利于大规模生产复合金属锂电极和金属锂负极的实际应用.

• 单位
  北京大学; 电子科技大学