近日,我中心杨程凯副教授与北京化工大学孙晓明教授、罗亮副教授、刘文教授等人合作,在高能量密度锂离子电池方面取得重要进展,在材料类顶刊Advanced Functional Materials发表了“Ultrathin Aluminum Nanosheets Grown on Carbon Nanotubes for High Performance Lithium Ion Batteries”研究论文。文章主要亮点:
1、超薄的Al-NS主要曝光面为(111),通过第一性原理分析,在该表面上Li+更易迁移,同时在超薄的厚度下,Al(111)晶面间的杨氏模量增大,能够有效缓解电池循环中负极体积变化和稳定纳米片的结构。
2、在CNTs上通过静电相互作用来定向生长Al纳米片,同时CNTs的引入可以抑制Al-NS的体积膨胀和提高导电率。
3、Al-NS-CNTs-2负极分别在5C,10C和20C下循环500次后没有发生容量衰减,即使在大电流密度下也展现出了优异的循环稳定性。