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Rare Metals 常州大学罗鲲: 利用可流动的液态金属改性阴极,提高Li-O2电池的循环性能和容量

柴傲华,冀晨皓,袁栋,尹连琨,张岩松,诸葛祥群,罗志虹,李义兵,罗鲲*



日前,常州大学材料科学与工程学院罗鲲教授课题组与桂林理工大学材料科学与工程学院的罗志虹副教授课题组在Rare Metals上发表了题为“Fluidic Ga-In liquid metal modified cathode with improved cyclic performance and capacity of Li-O2 batteries”的研究文章。



循环产物累积引起的阴极钝化是阻碍Li-Q2电池应用的严重问题。在这里,我们应用了Ga-In液态金属(Ga-In LM)功能化阴极,通过使用Ga-In LM微滴的流动性和自我修复表面来缓解阴极钝化,在充电/放电周期内,使Li2O2和LiOH等固体放电产物难以覆盖阴极。Ga-In LM 微滴的改性使电池性能有了显著提高, 其中Li-O2电池的循环寿命从原始MWNT阴极的55圈延长至310圈,全放电能力也从0.4 mAh(4000 mAh·g-1MWNTs)扩大到3.42 mAh(8550 mAh·g-1LM-MWNTs)。阴极钝化明显缓解,锂阳极的腐蚀也得到缓解。此调查意味着应用具有流动性的阴极,可能具有解决阴极钝化问题的潜力。



【文章亮点】

1. 利用共晶Ga-In合金的流动性和自修复表面缓解阴极钝化

2. 利用液态金属的流动性使放电产物难以覆盖阴极

3. 改性后的阴极使Li-O2的电池寿命从55圈显著提升至310圈,全放电能力也得到了显著提升