リチウムなしのリチウム金属電池に向けた超軽量で粉砕不要な統合アノード

リチウム金属アノードの高容量の利点は、集電体としての銅の一般的な使用によって損なわれました。さらに、「死んだ」Liの蓄積と電極の亀裂に関連するリチウムの粉砕が、特に現実的な試験条件下でのリチウム金属電池の長期サイクル性能を悪化させます。ここでは、二重の抗粉砕機能を持つポリイミド-Ag/Liの超軽量な統合アノードを報告します。銀の層は最初にポリイミド表面に化学的に結合し、次にLi固体溶液中に自発的に拡散して完全なリチオフィリックなLi-Ag相に自己進化し、樹状晶の成長や死んだLiを緩和しました。さらに、最下層のLi-Agとポリイミドとの間の強いファンデルワールス相互作用により、電極の構造的完全性と電気的連続性が維持され、電極の粉砕を回避します。最先端のアノードフリーセルと比較して、LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2とポリイミド-Ag/Liを組み合わせたバッテリーは、ほぼ10％の比エネルギーの増加を提供し、現実的な条件下での安全性やサイクル安定性が向上しています。