近日,深圳技术大学新材料与新能源学院的牛树章助理教授成功指导2021级本科生丘钧威和丘孺玲撰写了一篇关于锂金属电池铜基集流体的综述文章,该文章已在国际知名期刊《Journal of Energy Storage》(影响因子:8.9;JCR一区)上在线发表。
锂金属负极具有高的理论比容量(~3860 mAh/g)和低的电极电位(-3.04 V),有望替代现有商用化石墨负极,获得具有更高能量密度储能器件。然而,锂金属电池的实用化仍面临着一些挑战,如不均匀的锂沉积、锂金属的树状生长、体积膨胀等问题。基于上述多种副反应的不断发生,锂金属电池中有效的活性锂会转化为“死锂”,导致容量损失和严重的安全问题。铜因具有良好的导电性、延展性和低成本等优势,成为锂金属电池负极的集流体材料。但传统的铜箔具有疏锂性和低的比表面积,这容易造成锂的不均匀沉积和锂枝晶的形成,造成电池安全隐患。
牛树章助理教授课题组对该问题进行全面分析,综述并详细讨论了锂金属电池用铜基集流体,例铜箔、泡沫铜、铜网和铜纳米线等,的各种改性方法,调控锂均匀成核、沉积的机制及优缺点。最后,文章还对铜基集流体的实用化提出了未来发展的观点和全面的展望。
此次发表的综述文章题为“A Review on Copper Current Collector Used for Lithium Metal Batteries: Challenges and Strategies”,深圳技术大学作为第一作者单位和第一完成单位,牛树章助理教授作为独立通讯作者,丘钧威和丘孺玲两位2021级本科生为第一作者。