热熔灌输法制备三维骨架支撑金属锂复合负极

作     者：岳昕阳 包戬 马萃 吴晓京 周永宁 Xinyang Yue;Jian Bao;Cui Ma;Xiaojing Wu;Yongning Zhou

作者机构：复旦大学材料科学系上海200433 

出 版 物：《化学进展》 (Progress in Chemistry)

年 卷 期：2022年第34卷第3期

页      面：683-695页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.52071085)资助 

主　　题：锂电池 金属锂负极 三维骨架 热熔灌输法 锂润湿性 

摘      要：金属锂因具有极高的理论比容量(3860 mAh/g)和最低的电化学势(相对于标准氢电极为-3.04 V),被认为是下一代高比能锂离子电池的首选负极材料。然而,金属锂负极在电池循环过程中发生的刺状枝晶生长和体积变化等问题严重阻碍了其产业化应用进程。近年来研究表明,通过在金属锂中引入具有三维(3D)结构的宿主骨架,不但能有效抑制锂枝晶的生长,而且可以缓解金属锂负极的体积变化,从而提高金属锂电池的循环性能与安全性。因此,设计3D骨架/金属锂复合负极被认为是一种能有效解决金属锂问题的新兴策略。本文综述了热熔灌输法制备3D骨架/金属锂复合负极的研究进展。首先讨论了当前基于3D骨架的预存金属锂技术,然后着重分析了热熔灌输策略中3D骨架锂润湿性的影响因素,以及不同3D骨架修饰特征和改性方法。最后对3D骨架/金属锂复合负极和热熔灌输策略现存问题进行了总结并提出未来的发展方向。