锂金属负极的广泛应用对于开发高能量密度锂金属电池不可或缺。然而，金属锂负极中缓慢的离子扩散和高电荷转移电阻严重阻碍了它们的倍率性能和实际应用。

近日，北京航空航天大学杨树斌教授通过强表面张力和重力将类似褶皱的TiNbC-MXene水分散体超快速铺展到疏水性二氯甲烷表面，开发了一种无锂枝晶的低曲MXene阵列负极。

文章要点

1）研究发现，MXene阵列的低弯曲度使得电解质能够在零接触角下快速浸入，促进锂离子的快速扩散。同时，MXene阵列中的Nb物种显著增强了电极中的电子迁移，使电场分布均匀化。

2）具有低曲MXene阵列的对称电池实现了良好的倍率性能（20mA cm^-2 ）,具有长期循环稳定性（2500次循环）,没有锂枝晶。此外，在低负/正容量比(2.0)的情况下，具有低曲MXene阵列负极的全电池表现出高倍率循环稳定性（在4 C下高达1000次循环），为高倍率性能的无枝晶锂负极在高功率密度锂基电池中的应用铺平了道路。

参考文献

Zhenjiang Cao, et al, Low-Tortuous MXene (TiNbC) Accordion Arrays Enabled Fast Ion Diffusion and Charge Transfer in Dendrite-Free Lithium Metal Anodes, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201189

https://doi.org/10.1002/aenm.202201189