雷竞技-科研人员研发一种稳定简单铝电池阳极制备工艺—新闻—科学网

近日,西安交通年夜学杜显锋传授等人经由过程调理铝晶面的择优取向,研发了一种不变简单的铝电池阳极制备工艺,并证实了具有高晶格匹配的择优晶面发展机制与铝阳极电化学机能之间的相干性,相干研究功效颁发在《天然-通信》上。

最近几年来,钠、镁、铝、钾、钙、锌等金属离子电池逐步成了列国研究者的研究热门。此中,铝电池因为高理论容量、高品貌、高平安性和低本钱等长处从中脱颖而出。但是,在反复的轮回进程中,不平均的电沉积带来的枝晶问题会致使铝金属阳极的低库伦效力和快速短路掉效,这严重阻碍了铝电池的轮回不变性。比来,研究者们已经由过程构建人工概况层、调理电解质成份和添加剂和调控电极布局等方式来指导金属阳极的平均沉积。这些方式固然获得了一些成功,但都是经由过程改变原始铝箔的根本布局或引入新物资来实现的,这不但增添了电极的本钱,并且繁琐的加工进程致使可范围化出产性差。是以,设计一种在延续沉积/剥离进程中可以或许不变轮回且制备工艺简单的铝阳极材料很是主要。

杜显锋团队的研究成果注解,这类具有(111)择优晶面的铝阳极在铝的初始成核和发展进程中起侧重要感化。用(111)Al阳极组装的铝电池具有更不变的沉积形态和更长的轮回寿命,并成功实现了高度可逆的沉积/镀覆、无枝晶和高库仑效力。在5A g-1的电流密度下,具有(111)择优晶面的铝阳极不变地进行了25000次轮回,容量连结率跨越80%。这项工作为高不变性可充电铝电池的成长斥地了道路,对高平安性储能电池的成长具有主要意义。

雷竞技铝电池负极同构发展和异构发展模式的电沉积示意图。(课题组供图)

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相干论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-50723-0

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