厦门大学/广西大学AFM：高能量密度混合锂离子/金属电池突破

本研究提出了一种创新的材料设计策略，通过两步闪蒸焦耳热法（FJH）制备了由石墨化层包覆的碳纳米纤维并均匀分布银纳米颗粒（G-CF-Ag），以优化混合锂离子/金属电池的性能。G-CF-Ag中的Csp²碳结构显著减少了与电解液的副反应，而银纳米颗粒则增强了亲锂性，诱导锂的均匀沉积和剥离。结合1M LiFSI-THF-0.5 wt.% LiNO₃弱溶剂化电解液的设计，实现了锂离子在快速充电和低温条件下的高效传输。实验表明，G-CF-Ag||Li电池在500 mA h g⁻¹的高锂负载下展现出82.2%的首次库仑效率（ICE），并在2 C倍率下循环150次后保持99.1%的平均库仑效率（CE）。此外，该电池在-20°C至50°C的宽温度范围内表现出优异的稳定性。在超低N/P比（0.3）条件下，G-CF-Ag||NCM811全电池实现了937.6 mA h g⁻¹的放电容量和587.5 W h kg⁻¹的高能量密度，而G-CF-Ag||LFP全电池在相同条件下展现出良好的循环稳定性。这些成果为高能量密度混合锂离子/金属电池的设计提供了重要的理论和实验依据，推动了锂金属电池在极端条件下的应用发展。