由于镁的高理论体积能量密度(3833 mAh cm-3)和高自然丰度(2.33 %),镁金属电池受到越来越多研究者的关注。然而镁金属负极的实际应用面临着集流体(常见为铜箔)上的非均匀沉积的问题,这不仅造成了严重的安全问题,而且缩短了其循环使用寿命。基于此,青岛科技大学的崔光磊课题组设计出一种由碳布上垂直排列的N掺杂碳纳米纤维阵列构成的三维集流体,用于Mg的均匀沉积。



该VNCA@C集流体同时满足均匀化电流密度、几何约束和化学吸附效应的协同作用,实现镁的均匀沉积,同时结构具有高度稳定性。可以在不同电流密度下降低镁的成核势垒,在10.0 mA cm−2的电流密度下也可以实现镁沉积/剥离周期寿命达110个周期。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202100224
(汪飞)