中山大学卢侠教授Angew：合金改性铜集流体调节锂沉积、实现＞400 Wh kg-1高能量密度

本文介绍了中山大学卢侠教授团队通过表面合金化技术在铜集流体上原位构造Li2ZnCu3合金层，以调控锂沉积过程，从而实现高能量密度锂金属电池的研究。研究背景指出，传统的3D框架集流体由于比表面积大和非活性质量高，导致电池能量密度较低。而2D铜箔虽然具有较低的非活性质量，但其初始锂成核动力学较差，难以在高容量锂沉积时获得均匀形态。研究目的在于设计一种能够在高容量锂负载下实现致密均匀锂沉积的功能化铜箔。通过在铜箔表面原位构造Li2ZnCu3合金层，研究团队成功实现了在12 mAh cm-2的锂负载下，Li2ZnCu3@Cu电极仍能保持低孔隙率和无枝晶锂沉积，并在N/P比为3时，在基于高容量负载正极的全电池中实现407.4 Wh kg-1的高能量密度。结论表明，Li2ZnCu3合金层不仅提高了锂沉积的均匀性和循环稳定性，还显著提升了电池的能量密度。