用于高性能金属锂电池的炭材料维度化设计

作     者：张兴豪 谢挺 孔德斌 智林杰 ZHANG Xing-hao;XIE Ting;KONG De-bin;ZHI Lin-jie

作者机构：中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)高端化工与能源材料研究中心山东青岛266580 中国石油大学(华东)化工学院重质油国家重点实验室山东青岛266580 

出 版 物：《新型炭材料（中英文）》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2023年第38卷第4期

页      面：583-598页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(U20A20131,52102274) 国家节能低碳材料生产应用示范平台项目(TC220H06N) 重质油国家重点实验室开放基金资助项目(SKLHOP202101012) 

主　　题：炭材料 金属锂负极 倍率性能 循环寿命 锂枝晶生长 

摘      要：为发展下一代高性能电池,具有超高比容量(3860 mAh g^(-1))和低氧化还原电位(相对于标准氢电极(SHE)-3.04 V)的金属锂负极已成为广泛研究的热点。然而,不可控的枝晶生长、较低的库伦效率和巨大的体积形变等问题严重阻碍了金属锂负极的商业化应用进程。炭材料由于具有高电子迁移率、稳定的电化学性能、可调节的物理化学性质以及质量轻等特点,被认为是克服这些问题非常有前景的一种金属锂宿主/载体材料。基于此,作者讨论了炭宿主/载体调控和设计方面取得的最新进展,并基于炭材料单元维度变化,总结和讨论碳宿主/载体的锂亲和性改性策略及炭材料单元维度变化和锂亲和性调控与电化学性能的关系。最后,面向实用化可充电金属锂电池,提出高性能炭宿主/载体合理构建的发展方向和前景。