Las baterías de metal de litio (LMB) son candidatas prometedoras para el almacenamiento de energía de próxima generación debido a sus altas densidades energéticas, tanto en peso como en volumen. Sin embargo, las LMB suelen sufrir deposición incontrolable de litio, una interfase electrolítica sólida inestable y una expansión de volumen, lo que fácilmente conduce a una baja eficiencia coulombiana, un rendimiento cíclico deficiente e incluso riesgos de seguridad, lo que ha dificultado su aplicación práctica durante más de cuarenta años.
Estos problemas pueden agravarse aún más si se opera con altas densidades de corriente. En este trabajo se presenta una batería de litio metálico estable gracias a un ánodo compuesto de litio (PMF)/ polimelamina porosa tridimensional ( espuma de melamina ).
El PMF con una gran cantidad de grupos polares (amina y triazina) puede homogeneizar eficazmente la concentración de iones de litio cuando estos iones se aproximan a la superficie del ánodo y así lograr una deposición uniforme de litio.
Además, el ánodo con estructura 3D puede servir como un soporte de Li para mitigar el cambio de volumen durante el proceso de decapado y galvanoplastia de Li. Las mediciones galvanostáticas demuestran que el electrodo compuesto 3D puede alcanzar una alta eficiencia coulombiana de litio del 94.7 % a una densidad de corriente ultraalta de 10 mA cm−2 después de 50 ciclos, con baja histéresis y mesetas de voltaje suaves. Al combinarse con Li₄Ti₄O₄, las semiceldas muestran capacidades de velocidad mejoradas y eficiencias coulombianas, lo que abre grandes oportunidades para las baterías de alta energía.
SINOYQX apoyó los materiales de espuma de melamina para esta investigación.
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