金属锂电容器复合锂负极制备与性能

2025-05-05 20 1.08M 0

  摘要:本研究开发了一种Sn和SnO2共修饰的三维碳纸(CP)骨架,作为高效储锂负极材料的支撑框架。通过电化学沉积和高温煅烧,Sn颗粒均匀分布在CP骨架上并部分氧化生成SnO2,随后利用熔融锂注入实现锂与Sn的合金化反应,生成以Li-Sn合金和Li2O为主要组成的复合锂负极(CSn-Li)。电化学测试表明,该复合材料在三维骨架和Li-Sn合金及Li2O的协同修饰下促进了锂离子的均匀沉积,抑制了锂枝晶的形成并提升了锂负极界面稳定性。此外,还将CSn-Li复合负极与碳材料正极NHPCs配对,构建了锂金属电容器,在1.8–4.2 V的电压窗口和10 A g-1的电流密度下,表现出卓越的循环性能和容量保持率。同时,锂金属电容器在4500次循环后,放电比容量保持在43 mAh g-1,容量保持率高达97%,库仑效率稳定在99%。

  文章目录

  1 实验

  1.1 材料和仪器

  1.2 材料制备

  1.2.1 锡/氧化锡修饰的碳纸及复合锂负极材料的制备

  1.2.2 正极制备

  1.3 物理性能表征

  1.4 电化学性能测试

  2 结果与讨论

  2.1 形貌与物相分析

  2.2 CSn-Li复合锂负极电化学性能

  2.3 CSn-Li复合锂负极电容器性能

  3 结论



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