{首页主词},&

伊利諾大學參與研發3D石墨烯氧化物納米保形涂層抑制鋰晶枝生成

2018-03-29 10:37:32 作者：本網發布來源：石墨烯聯盟分享至：

圖片：greencarcongress.com

　　伊利諾大學芝加哥分校（University of Illinois at Chicago）的研究人員與美國德州農工大學（Texas A&M University）的同事們采用3D石墨烯氧化物納米保形涂層（3D conformal graphene oxide nanosheet coating，GOn），并將其置入玻璃纖維隔板（glass fiber separator）的織物結構內，允許鋰離子在該結構內的靈活移動，同時抑制鋰晶枝的形成。

　　其研究成果發布在期刊《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）中，宣稱鋰金屬電池陽極的使用壽命及穩定性得到了“顯著提升（remarkably enhanced）”。從頭算分子動力學（Ab initio molecular dynamics，AIMD）模擬結果表明，鋰離子最初將被親鋰（lithiophilic GOn）吸收，然后通過缺損空位（缺位，defect sites）擴散，從而延遲鋰（離子）遷移（Li transfer），旨在消除“末端效應（tip effect）”，防止生成均勻鋰成核（homogeneous Li nucleation）。

　　同時，在AIMD模擬期間，碳碳鍵（C—C bonds）的破裂將創建更多的途徑，加快鋰離子傳輸的速度。此外，相場建模（phase-field modeling）證明，若GOn機械剛性涂層的缺陷尺寸（defect size）處于合適值時——小于25納米，可阻止鋰的各向異性生長（anisotropic growth）。該研究團隊表示，相較于采用2D材料來抑制鋰晶枝，其研究無疑邁進了一大步。

　　該項研究獲得了美國國家科學基金會（National Science Foundation）授權的DMR-1620901及美國能源部授權的DE-EE0007766資金補助。

更多關于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內外最新動態，我們網站會不斷更新。希望大家一直關注中國腐蝕與防護網http://www.ecorr.org

責任編輯：王元