由亲锂金属改性的3D独立碳纳米纤维使锂金属电池的无枝晶阳极成为可能，具有高能量密度的锂金属被认为是下一代可充锂金属电池最有前景的负极；然而，锂枝晶的生长严重阻碍了其实际应用。北京航空航天大学高秋明、齐鲁工业大学邓建林等通过电纺法原位获得了由亲锂金属颗粒（CNFMe，MeSn、Fe、Co）修饰的三维自支撑碳纳米纤维宿主。
　　图1材料制备及表征
　　研究显示，自支撑三维导电碳纳米纤维提供了更大的沉积剥离表面积，以降低局部电流密度，从而成功地控制了锂枝晶的形成和生长，并增强了Li离子转移动力学。亲锂金属为Li离子的成核沉积提供了活性位点，以降低过电位，并在反复的沉积剥离过程中实现了Li的均匀成核和沉积。此外，由纤维组成的框架结构提供了大量的锂存储空间，以减轻电极在长期循环过程中的体积效应。
　　图2LiCu电池性能
　　受益于上述优势，优化后的CNFSnLi复合电极在锂沉积剥离过程中表现出超过2350小时的稳定循环寿命。当与典型的商用磷酸铁锂（LFP）正极相匹配时，LFPCNFSnLi全电池在1C时呈现出139mAhg1的高初始放电比容量，400次循环后保持在146mAhg1。当采用商用LiNi0。8Co0。1Mn0。1O2（NCM811）正极时，组装的NCMCNFSnLi全电池在10C的高电流密度下显示出206mAhg1的初始比放电容量，并在300次循环后保持在99mAhg1。这些结果大大优于以锂为负极的同类产品，表明先进的CNFSnLi电极的实际利用潜力巨大。
　　图3全电池性能
　　参考文献
　　3DFreeStandingCarbonNanofibersModifiedbyLithiophilicMetalsEnablingDendriteFreeAnodesforLiMetalBatteries。EnergyEnvironmentalMaterials2022。DOI：10。1002eem2。12470

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