Boron‐doped three‐dimensional MXene host for durable lithium‐metal anode

Abstract

摘要 作为有望用于下一代高能量密度可充电池的最有前途的负极材料之一, 金属锂负极近年来得到了广泛关注和研究。然而, 在沉积/解析电化学过程中, 枝晶生长和巨大的体积变化等问题严重阻碍了金属锂负极在可充电电池中的实际应用。在此, 我们开发出一种基于硼掺杂的三维MXene (Ti 3 C 2 T x ) 的金属锂负极。该材料可以由简单的一锅水热法合成得到。经过均匀的硼掺杂, 具有三维框架结构的MXene材料可以为锂沉积提供了更多的成核位点。经由上述特殊结构的引导沉积制备得到的金属锂负极表现出良好的循环稳定性和较高库仑效率。采用该法制备的金属锂负极, 搭配磷酸铁锂正极组装的锂金属电池表现出较长的循环寿命和良好的电化学稳定性。本工作有望指导高性能金属锂负极基底材料的结构和组成优化设计, 实现高能量密度的金属二次电池。