第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

如何构建高通量、高稳定界面，发挥非碳负极材料容量优势，降低界面副反应，是提升锂离子电池电化学性能的关键和瓶颈。以石墨烯、二硫化钼等二维材料为例，其二维特性倾向于获得“面”对“面”堆叠模式，但其层与层之间的电子传输效率要远低于面内的电子传输效率，层与层的堆叠也会严重限制锂离子的传质；同时二维材料在弯曲时会产生较大的弯曲应力，易与负载材料发生脱离，从而严重制约电极结构的稳定性。调控二维纳米材料的生长取向，实现“边”对“面”新型二维纳米材料新型接触模式，不仅实现了电子传输路径从层间向面内的转变，而且有效避免了其片层的团聚堆叠，缩短了离子扩散路径，极大化二维材料之间的短程电荷传输，从而大幅度改善了基于二维材料复合电极材料作为锂离子电池负极时的倍率性能；通过界面增强效应，提升活性材料/粘结剂/导电骨架之间的结合力，大幅提升二维材料复合电极材料的剥离强度，实现循环过程中体积膨胀/收缩的动态桥连，对于基于二维材料的高性能储能器件设计具有重要的借鉴意义和指导作用。