編號：FTJS10390
篇名：MoS2納米片功能化PAN鋰金屬電池隔膜的制備及鋰枝晶抑制作用
作者：董幫達 翟云云 劉海清 黃振鵬 李祖光 李蕾
關(guān)鍵詞： 二維材料 MoS2納米片 鋰金屬電池隔膜 調(diào)節(jié)Li+通量 抑制鋰枝晶形成-生長
機構(gòu)： 浙江工業(yè)大學化學工程學院 嘉興學院分析測試中心 嘉興學院生物與化學工程學院
摘要： 引導鋰離子流的均勻分布可以有效抑制鋰枝晶的形成-生長,推動鋰金屬電池的產(chǎn)業(yè)化應用.本文采用化學插層法制備出單層或少層、結(jié)構(gòu)完整的MoS2納米片,將二維MoS2納米片噴涂到靜電紡聚丙烯腈(PAN)纖維膜上,制得MoS2@PAN復合隔膜.MoS2涂層的引入不僅提高了離子電導率(1.02 mS/cm)、Li+遷移數(shù)(0.59)和電解液親和性,而且降低了復合隔膜的孔徑,使其孔徑分布均一.這些特性協(xié)同作用,調(diào)控了通過MoS2@PAN復合隔膜的Li+流分布,促進了Li+在鋰金屬表面的均勻沉積,抑制了鋰枝晶的形成-生長.因此,MoS2@PAN復合隔膜組裝的Li/Li電池在1 mA/cm2電流密度下以14 mV的超低過電位可穩(wěn)定循環(huán)長達500 h,循環(huán)后的鋰金屬表面沒有明顯的枝晶生長.此外,MoS2@PAN復合隔膜組裝的LiFePO4/Li電池在2C倍率下循環(huán)550次后保持92%的初始容量,表現(xiàn)出更穩(wěn)定的循環(huán)性能.通過隔膜調(diào)節(jié)Li+通量實現(xiàn)了鋰的均勻沉積,為抑制鋰枝晶的形成-生長提供了一種可行的策略。
