近年來，世界上許多地區(qū)在鋰陽極材料的設(shè)計(jì)和合成方面取得了重要突破。但是，在高電流密度的充放電下，仍無法抑制枝晶的出現(xiàn)和電極的體積膨脹。因此，鋰離子電池的長(zhǎng)壽命和大容量快速充電和快速釋放仍然是無法克服的。

將鋰金屬沉積到具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多孔集電器中以構(gòu)建金屬鋰復(fù)合負(fù)極材料是解決上述難題的有效方法之一。梁家界說。基于這一認(rèn)識(shí)，研究小組初次提出了理想的金屬鋰陽極三維載體材料的選擇和優(yōu)化策略，以實(shí)現(xiàn)超高電流密度和超長(zhǎng)循環(huán)壽命。他們使用石墨烯的宏觀三維網(wǎng)絡(luò)作為機(jī)械框架，并使用銀納米線的二維網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。他們通過與工業(yè)生產(chǎn)兼容的低成本涂層冷干法制備了具有多層結(jié)構(gòu)的銀納米線-石墨。烯烴三維多孔載體，并支持金屬鋰作為金屬鋰復(fù)合負(fù)極材料。

經(jīng)測(cè)試，金屬鋰復(fù)合負(fù)極材料的比容量可達(dá)到2573mAh/g。在對(duì)稱電池測(cè)試中，這是初次實(shí)現(xiàn)40mAh/cm2的非常高的電流密度，重復(fù)充電和放電超過1000個(gè)循環(huán)，并且超電勢(shì)小于120毫伏。通過電子顯微鏡觀察可以看出，即使在極高的電流充電和循環(huán)的循環(huán)條件下，多層三維結(jié)構(gòu)載體也可以成功地抑制金屬鋰負(fù)極中鋰樹枝狀晶體的生長(zhǎng)和電極體積的變化。卸貨。