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实用化复合锂负极研究进展

         
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金属锂由于其超高理论比容量和极低电极电势,被视为下一代高比能电池理想的负极材料之一。然而,在实用化的条件下其巨大的体积膨胀及不均匀锂沉积等问题成为障碍。构建三维复合金属锂负极是调控金属锂沉积的有效方法。本文首先对实用化条件下[超薄金属锂(<50μm),较低的负极/正极面容量比(<3.0)和较低的电解液量下(<3.0 g/Ah)]金属锂的沉积脱出规律进行总结,指出复合锂负极的设计是解决金属锂负极问题的有效途径。其次,本文从骨架材料的角度出发,综述了当前实用化条件下应用纳米以及微米结构骨架的复合锂负极的研究进展。目前人们也将制备的复合锂负极逐步在实用化条件下进行评测,并应用在软包电池中取得了较好的效果。在此基础上,本文还总结了当前复合锂负极研究面临的问题,指出应该采用解构的方法分析骨架的单个参数对锂沉积脱出行为的影响,从而对骨架材料进行理性的设计。同时,我们展望了复合锂负极未来的研究方向,以望促进高比能金属锂电池的发展。

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