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　　九游会国际出了一种高亲脂性的 Mg-Li-Cu 合金，该合金通过一种简单且可控的方法制备而成，用于稳定锂金属阳极。这些基于合金的电极可实现高度可逆的锂金属电池 (LMB)。

　　先进电子设备和下一代汽车需要高功率、高性能的储能系统。锂金属由于其理论比容量高、电位低，是未来二次电池最有前途的阳极材料。

　　然而，其高反应性和不受控制的枝晶生长会导致不良的寄生反应、低可逆性、差的循环稳定性和安全问题。

　　这些挑战阻碍了锂金属负极在高能可充电LMB中的实际应用。因此，三维合金被认为有望抑制枝晶的生长并提高锂金属负极（LMA）的循环稳定性。

　　具有稳定骨架结构和低熔点的 Mg-Li 合金作为 LMB 阳极很有吸引力。然而，它们需要进一步改进以防止电镀溶剂化过程中的寄生反应。因此，本研究提出了一种用于高性能 LMB 的三元镁合金 (Mg-Li-Cu) 阳极。

　　采用机械压制和熔化诱导自发扩散反应制备Mg-Li-Cu合金电极，其中Mg-Li合金（摩尔比为5:95）与铜箔之间为材料。

　　将合金切割成直径为15毫米的电极片。另外，还制备了Mg-Li合金电极用于比较。

　　制备好的阳极用于组装成标准 CR2032 纽扣电池的电池中。为了进行比较，我们分别使用锂双（三氟甲烷磺酰基）酰亚胺 (LiTFSI) 和 LiPF6电解质对对称电池和全电池进行了电化学阻抗谱 (EIS) 和循环伏安法测试。

　　采用扫描电子显微镜（SEM）研究所制备电极的形貌，并利用X射线衍射表征其晶体结构。

　　此外，利用激光扫描共聚焦显微镜检查了电极的表面粗糙度，并利用X射线光电子能谱确定了电极的化学成分。

　　采用密度泛函理论 (DFT) 在维也纳从头算模拟程序包 (VASP) 上进行理论模拟，以了解 Mg-Li 和 Mg-Li-Cu 合金的亲锂性。

　　计算采用广义梯度近似法来描述交换关联效应，而投影增强波法则解释了核价相互作用。

　　在Mg-Li-Cu合金制备过程中，Cu原子自发扩散到Mg-Li合金中，使其由分层状态转变为最终形成原子均匀分散的Mg-Li-Cu合金。Mg-Li-Cu合金负极的SEM照片呈现致密的形貌。

　　此外，阳极表面和横截面的能量色散光谱 (EDS) 结果显示，Mg-Li-Cu 中镁和铜分布均匀，没有聚集。

　　倍率性能测试前后，Mg-Li-Cu负极的界面电阻均小于裸锂和Mg-Li电极，进一步验证了Mg-Li-Cu电极的界面变化。

　　此外，的Li、Mg-Li和Mg-Li-Cu电极与液体电解质的接触角测量揭示了Mg-Li-Cu与电解质的最大亲和力。

　　理论计算和实验结果均表明，Mg-Li-Cu合金的亲锂性和抑制枝晶能力均优于Mg-Li合金，这归因于Mg-Li-Cu合金的离子/电子双导电框架，该框架可提供高容量电极和增强的循环稳定性。

　　此外，Mg-Li-Cu 电极的过电位较低（约 28 mV），电压波动可忽略不计。相反，Mg-Li 电极仅在 189 次循环后就表现出过电位的显著上升，而裸锂金属电极的过电位仅在开始时波动很大。

　　包含 Mg-Li-Cu 阳极的对称电池在 1 mA/cm 电流密度下表现出超过 9000 小时的长寿命。即使在低温（−2 °C）和稀薄电解质（20 µL）的恶劣条件下，对称电池寿命也分别高达 400 小时和 700 小时。此外，具有 LiFePO4(LFP) 阴极和 Mg-Li-Cu 阳极的全电池在 500 次循环后表现出 96.4% 的容量保持率。

　　研究人员利用一种简便的工艺成功制备了高度可逆的 LMB Mg-Li-Cu 合金阳极。Cu 自扩散到 Mg-Li 合金中增强了沉积锂上电子的离域，从而抑制了 Mg-Li-Cu 中锂枝晶的生长。

　　此外，Mg-Li-Cu 阳极上均匀分布的亲锂位点确保了锂在其上均匀沉积。这避免了与电解质的寄生反应，从而实现了阳极出色的长期循环稳定性。

　　以 Mg-Li-Cu 为锂主体的对称电池可以在低过电位（∼17.9 mV）下运行超过 9,000 小时，且不会出现明显的电压变化。

　　此外，包含LFP正极的Mg-Li-Cu全电池表现出148.2 mAh/g的高初始容量和在1 C下500次循环后的容量保持率为96.4％。

　　综上所述，本研究证明了柔性合金阳极在高稳定性LMBs中的应用可行性，为Mg合金的制备和优化提供了新的策略。

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