北京航空航天大学「国家杰青」杨树斌AM | 亲金属性非范德华卷曲结构设计助力长寿命金属电池！

背景：金属杂化电极因高理论容量被视为高能量密度电池的有望候选者，但熔融金属与复合材料之间的固有不相容性阻碍了其实际应用。研究目的：通过设计独特的过渡金属碳化物亲金属性非范德华卷曲结构，以解决界面不相容问题，制备高性能金属基复合材料。结论：该研究利用焦耳加热策略制备了具有纳米中空结构、丰富悬空键和高热稳定性的非范德华卷曲结构，其能通过化学键合和强毛细作用力显著降低熔融金属（如Li、Ga、Mg及其合金）的表面张力，从而成功制备出超薄、高强度的金属复合箔材。例如，Mg/Al‑V₂CTₓ箔材的拉伸强度达204 MPa，约为纯Mg的2倍；将其用作镁电池负极时，与Mo₆S₈正极组成的全电池在1 C倍率下循环500次后容量保持率约为90.0%，表现出优异的循环稳定性。该亲金属性卷曲结构有望推动金属基复合材料在储能、柔性电子等领域的应用。