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国际权威期刊《先进能源材料》发表柯福生小组最新研究成果
来源: 作者: 更新时间:2020-01-14

    近期,国际权威期刊《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)发表化学与分子科学学院柯福生副教授小组的最新研究成果,首次提出运用选择性催化分解调控高能量密度合金负极材料的固体电解质膜(SEI)的生长,从而显著地提高锂离子电池合金负极材料的电化学性能。

论文题为《选择性催化构筑合金负极材料固体电解质膜》(Boosting Superior Lithium Storage Performance of Alloy-Based Anode Materials via Ultraconformal Sb Coating–Derived Favorable Solid-Electrolyte Interphase)。2017级硕士生熊冰清和博士生Xinwei Zhou为共同第一作者,柯福生与阿贡国家实验室徐桂良和Khalil Amine为共同通讯作者,陈胜利教授在理论计算方面提供了帮助。


合金负极具有高比容量是目前电池的研究热点。然而,充放电过程中伴随的巨大体积变化仍是限制合金负极材料商业化的主要因素。研究表明,SEI膜可有效缓解商品化石墨电极表面与电解液的反应,对于电极的稳定性起到举足轻重的作用。而在合金负极表面,由于更加剧烈的体积变化,初始的SEI稳定性达不到要求。因此,如何设计更稳定、更致密、更薄的SEI对于提升合金电极材料性能的重要性不言而喻。

本文从理解电极/电解液界面角度出发,借助于选择性催化分解的概念,在合金负极和电解液之间构筑界面层,通过调控合金负极的表面结构进一步调控其SEI。该研究为提升高能量密度合金负极电化学性能提供新方法,为如何利用表界面来调控SEI的组成和机械性能提供了新思路。

该工作得到国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费资助。

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201903186





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