蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，中國(guó)臺(tái)灣中央大學(xué)（National Central University）的研究人員開發(fā)了一種由氟化石墨烯制成的雙功能負(fù)極，可用于無枝晶、高效鋰金屬電池。

（圖片來源：sciencedirect）

鋰金屬電池（LMBs）具有較高的能量密度，但是在循環(huán)過程中會(huì)出現(xiàn)枝晶生長(zhǎng)和庫(kù)侖效率低等問題。采用3D結(jié)構(gòu)化集流體作為鋰宿主，以及人工固態(tài)電解質(zhì)界面（ASEI）層，被認(rèn)為是提高負(fù)極性能的有效方法。

在此項(xiàng)研究中，研究人員開發(fā)了一種雙功能涂層，通過在LMBs的工作電極上預(yù)沉積氟化電化學(xué)剝離石墨烯（F-ECG）作為改性劑，既起到了鋰沉積宿主的作用，也能發(fā)揮ASEI的作用。石墨烯具有強(qiáng)大的物理強(qiáng)度和化學(xué)彈性，可提高LMBs的有效性。

所制備的涂層具有超強(qiáng)的界面和層間附著力，不僅可以防止碳基材料涂層中常出現(xiàn)的剝離問題，而且可防止充放電循環(huán)期間發(fā)生膨脹。此外，通過Li離子與F-ECG中的F物質(zhì)的反應(yīng)構(gòu)建富LiF薄膜，這種薄膜表現(xiàn)出均勻的鋰電鍍/剝離，不會(huì)形成明顯的枝晶。

與對(duì)照樣品（原始ECG涂層銅）相比，ECG上的SEI包含的氟產(chǎn)物更少（電解質(zhì)相互作用產(chǎn)生氟產(chǎn)物）。將這種負(fù)極材料用于燃料電池時(shí)，其在70次循環(huán)后保留了高達(dá)72%的容量。

使用F-ECG作為改性劑創(chuàng)建雙功能涂層，可顯著提高功能電極的長(zhǎng)期耐用性，為制造高性能鋰金屬電池開辟了道路，從而促進(jìn)其在電動(dòng)汽車、消費(fèi)電子產(chǎn)品和智能電器等設(shè)備中的應(yīng)用。

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