リチウム金属電池（LMB）は、重量ベースと体積ベースの両方で高いエネルギー密度を有することから、次世代エネルギー貯蔵の有望な候補です。しかし、LMBは通常、制御不能なリチウム析出、不安定な固体電解質界面、そして体積膨張を呈するため、クーロン効率の低下、サイクル特性の低下、さらには安全上の問題につながりやすく、40年以上もの間、実用化が阻まれてきました。
高電流密度で動作させると、これらの問題はさらに悪化する可能性があります。本稿では、3D多孔質ポリメラミンホルムアルデヒド（メラミンフォーム）（PMF）/Li複合アノードを用いた、安定したリチウム金属電池について報告します。
多数の極性基（アミンおよびトリアジン）を持つ PMF は、これらのイオンがアノード表面に近づくと Li イオン濃度を効果的に均質化し、均一な Li 堆積を実現します。
さらに、3D構造のアノードはLiホストとして機能し、Li剥離およびめっきプロセス中の体積変化を緩和します。定電流測定により、3D複合電極は94.7mA cm-10という超高電流密度において、2サイクル後に50%という高いリチウムクーロン効率を達成し、低ヒステリシスと滑らかな電圧プラトー特性を示すことが実証されています。Li4Ti5O12と組み合わせることで、ハーフセルのレート特性とクーロン効率が向上し、高エネルギー電池への大きな可能性が開かれます。
SINOYQX は、この研究のためにメラミンフォーム材料をサポートしました。
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