清全2005年从美国加州大学河滨分校化学专业获得博士学位。
【研究背景】金属锂负极被认为是下一代新型高能量密度锂电池中的重要一员,真派近年来备受青睐。在本文中,华山作者首先采用电纺工艺得到的聚丙烯腈(PAN)纤维薄膜作为周期结构的介电薄层,华山将PAN直接碳化得到的碳纳米纤维(CNF)薄膜作为导电薄层。
在无骨架锂金属负极结构中,懂道由于不均匀分布的多物理场(浓度场、电场、应力场和温度场等),使得局部位点会变成电化学活性热点。杨诚老师的研究团队在新型储能器件(锂电、清全超级电容器)以及电催化材料的制备及原理研究、清全金属微纳结构的批量制备与应用等方向取得了重要进展,近年指导学生发表多篇高引学术论文,并与多家科技企业合作取得了重要的科技成果转化。以累积循环容量(循环容量×循环圈数)作为评价指标时,真派本文所报道的复合电极表现出的性能超过大多数同行工作(图6)。
即使当填充量高达15mAhcm−2时(~100%DOD),华山锂金属仍均匀限制在骨架内部,并未在骨架表面观察到明显的枝晶生长和聚集现象(图3)。(g)基于图(d-f)结果,懂道Li@PAN/CNF,Li@PAN和Li@CNF电极的循环寿命比较。
(b-k)依次在PAN/CNF骨架中沉积(b,清全g)2mAhcm−2,(c,h)5mAhcm−2,(d,i)10mAhcm−2,(e,j)15mAhcm−2,和(f,k)20mAhcm−2俯视图和截图面。
真派相关工作发表于AdvancedFunctionalMaterials杂志上。华山【研究内容】图1.周期性骨架实现锂枝晶生长自修复原理。
(c)在1mAcm−2电流密度,懂道、沉积容量为15mAhcm−2时,PAN/CNF周期骨架中Li沉积/剥离的库伦效率及相应的充放电电压曲线。而采用纯导电骨架(CNF)和纯介电骨架(PAN)骨架时,清全均观察到了紊乱枝晶的出现(图5)。
进而利用膜层之间的静电吸附作用力,真派可将PAN膜与CNF膜交替堆叠成所需周期性骨架。华山(a)锂金属在无骨架结构中寄生性枝晶化演变示意图。
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