锂（Li）金属负极因其比容量高、氧化还原电位低而受到学术界和工业界的广泛关注。然而，失控的Li枝晶生长和低的库仑效率（CE）严重阻碍了其实际应用，尤其是在快充领域。
近日，北京理工大学陈人杰教授，Li Li报道了通过简单的一锅水热反应制备了一种石墨烯/CNT复合材料（GCNT）气凝胶，用于快充电锂金属电池。
文章要点
1）研究发现，两组分相互约束，从而得到具有高比表面积、高孔隙率的微/纳米复合材料。
2）在Cu箔上，GCNT主体可以诱导球形Li沉积，而不是花状Li沉积，即使经过长时间的循环CE测试和LFP测试，复合Li负极仍然无枝晶和无裂纹。
3）在标准的半电池测试中，GCNT气凝胶电极在1 mA cm−2的电流密度下可保持97.7%的高CE，循环430次。在容量为8 mAh cm−2时，对称电池在8 mA cm−2的高电流密度下也表现出稳定的循环性能和低电压滞后。此外，与LFP正极和NCM811在极配对的全电池都表现出令人印象深刻的倍率性能和长时间循环，同时可在大电流下保持超大容量。
研究工作为3D导电碳体的设计提供了见解，并将促进用于高能量密度应用的快充锂金属电池的发展。
参考文献
Tianyu Yang, et al, From Flower-Like to Spherical Deposition: A GCNT Aerogel Scaffold for Fast-Charging Lithium Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202102454
https://doi.org/10.1002/aenm.202102454
