Ag銀納米晶修飾的TiO2納米管（TNT）陣列的合成研究

三維基底骨架和異質種子引導是調控金屬鋰沉積和**鋰枝晶生長的兩種**方法。本研究提出和構建了超小Ag納米晶（7-10 nm）均勻電鍍的3D TiO2納米管（TNT）陣列作為鋰金屬沉積的受限空間宿主。

通過**的陽極氧化法制備TiO₂納米管陣列（TNT），調控不同管徑的納米管陣列，研究發現較薄管壁的納米管有利于鋰的沉積。進一步采用陰極沉積法，通過兩次短暫(每次1分鐘)沉積快速實現均勻的**銀納米晶修飾，得到3D TNT-Ag陣列。調控實現對納米管其固有的鋰親和力和較大的Li吸附能，這有利于Li的捕獲。鋰沉積效果發現，3D TNT-Ag陣列能夠鋰**誘導金屬鋰的限域沉積。 

圖 2. (a, b) TNT的俯視圖與截面SEM , (c, d) TNT-Ag的俯視圖與截面SEM, (e) TNT-Ag的TEM ,(f) TNT-Ag的HRTEM, (g, h) Li沉積0.5 mAh cm-2于TNT-Ag的SEM.

從圖2（a,b）中可以看出TiO2納米管陣列為直徑110nm，長約8um的整齊排列的納米管組成。

圖2（c,d）為Ag修飾后的TiO2納米管陣列，如圖所示，納米管內外壁均有裝飾均勻的銀納米顆粒，顆粒大小在7-10nm左右。

該復合基底結構中TiO2具有固有的鋰親和力和較大的Li吸附能，這有利于Li的捕獲，而銀納米晶可以誘導鋰金屬在納米尺度上進行選擇性的成核，且表現出無成核勢壘的特點，從而實現均勻的鋰沉積并導入3D納米管陣列，形成3D結構的金屬鋰陣列。半電池測試結果表明，這種二元結構TNT-Ag-Li負極在2 mAh cm-2容量（1 mA cm-2）經過300次循環后，仍可保持99.4％的高庫侖效率。值得注意的是在Li對稱電池中，在2mA h cm-2容量（1 mA cm-2）下，TNT-Ag-Li展現出2500h以上的長期循環壽命，且具有**的極化電壓4mV。最后，將TNT-Ag-Li金屬負極和商用LiFeO4正極匹配的全電池，明顯表現出比商用金屬鋰片更**的性能，在5 C大倍率下表現115 mA h g-1 的高容量和**的穩定性，在500個循環中的庫侖效率高達≈100％。

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以上資料來自西安齊岳生物小編zhn2020.12.30