Adv Sci | 西北工业大学艾伟教授：柔性高面能密度锂金属电池的3D Li/Li13Sn5骨架负极设计
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2025-10-17 07:00
文章摘要
本研究针对柔性高能量密度锂金属电池的应用需求，开发了一种新型3D Li/Li13Sn5柔性骨架负极。背景方面，锂金属负极虽具有高理论容量和低电化学电位，但受限于枝晶生长、体积膨胀和低离子扩散速率等问题。研究目的旨在通过熔融锂注入载有超细SnO2纳米晶的碳布，构建兼具高导电性、快速离子迁移和低锂消耗的合金骨架结构。实验结果表明，该结构实现了均匀电场分布和锂沉积，对称电池在5 mA cm-2下稳定循环2600小时，放电深度达87.1%，柔性软包电池面能量密度为10.6 mWh cm-2，并在弯折条件下保持性能稳定。结论证实该设计有效解决了枝晶抑制和锂利用率低等瓶颈，为高面能密度柔性电池提供了新方案。
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