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魯圣國教授團隊陶濤老師、余寶智博士的學術論文在Advanced Functional Materials上發表

2018/09/13 11:07:47人瀏覽

      我校材料與能源學院魯圣國教授團隊陶濤副教授(通訊作者) 和他的博士后余寶智博士(第一作者)的研究論文《Nanoflake Arrays of Lithiophilic Metal Oxides for the Ultra-Stable Anodes of Lithium-Metal Batteries》在《Advanced Functional Materials(IF 2017=13.325),DOI: 10.1002/adfm.201803023》雜志上正式發表。  
       鋰金屬電池是以金屬鋰作為電極的最有希望的下一代高能量密度存儲設備之一,它的能量密度為650-950 Wh/kg,是普通鋰離子電池的2-3倍。金屬鋰負極因大的比容量(3860mAh/g)和低的電極電位(-3.040V vs. 標準氫電極)而備受關注。但金屬鋰負極在實際應用中,受到在電池循環過程中形成的Li枝晶和電極自身體積膨脹等問題的困擾,嚴重限制了鋰電池的循環壽命和安全性能。金屬鋰的熔融擴散策略已經被建議解決上述問題,但具有優異的熔融Li潤濕性和結構穩定的主體材料仍然比較匱乏。最近,廣東工業大學材料與能源學院余寶智博士(第一作者)、陶濤副教授(通訊作者)、魯圣國教授和澳大利亞迪肯大學陳英教授(共同通訊作者)課題組通過水熱法成功合成了系列金屬氧化物納米片陣列/石墨烯泡沫復合材料,這些復合材料具有高的孔隙率、良好的機械性能、優異的導電性和超強的親鋰性。通過熔融灌注,可以獲得金屬鋰負載量較高的復合電極。這些復合材料在電池循環充放電過程可極大的限制金屬鋰的體積膨脹和抑制金屬鋰枝晶、“死鋰”的產生。最后,作者也通過實驗證實和機理分析發現,熔融金屬鋰是否能與氧化物發生氧化還原反應是決定其在復合材料中發生吸附擴散強弱的一個關鍵因素。
       金屬氧化物的親鋰疏鋰現象如下圖所示。

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