图1. 通过催化化学和相应的合成机制为锂金属负极设计人工SEI的示意图
该人工SEI由PA外层和LiOH内层组成。PA和LiOH的协同效应提升了LMA的性能。多孔的PA层调控Li-电解质界面处锂离子的分布和传输行为，实现均匀的锂沉积。致密的LiOH层不仅避免Li负极被电解质腐蚀，而且可以缓解Li负极附近的离子浓度梯度，抑制枝晶生长。因为此协同效应，被人工SEI包覆的Li负极表现出优异的循环稳定性和高库伦效率。在对称电池中，PA-LiOH/Li负极能够在超高电流密度 (20 mA c
m-2
) 和超高面容量 (20 mAh c
m-2
) 下循环超过1000 h。PA-LiOH/Li||SS半电池可以实现99.2%的高库伦效率。通过制备和测试软包电池，作者同样证实了该策略的潜在应用价值，对金属锂负极的产业化应用具有里程碑的意义。
图2. 裸Li和PA-LiOH/Li的Li||SS电池的库伦效率。(b)不同界面下Li电极的离子迁移数。(c)在1~20 mA c
m-2下对称电池的倍率性能。(d) 80~90h之间电压曲线。(e) Li||Li, PA-LiOH/Li|| PA-LiOH/Li, 和PA-LiOH/复合Li||PA-LiOH/复合Li对称电池的循环稳定性比较。
这一成果近期发表在
Angewandte Chemie International Edition
上。
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
Catalytic Chemistry Derived Artificial Solid Electrolyte Interphase for Stable Lithium Metal Anodes Working at 20 mA c
m-2
and 20 mAh c
m-2Yifeng Cheng, Zhijie Wang, Jinbiao Chen, Yuanmao Chen, Xi Ke, Duojie Wu, Qing Zhang, Yuanmin Zhu, Xuming Yang, Meng Gu, Zaiping Guo, Zhicong ShiAngew. Chem. Int. Ed
.,
2023
, DOI: 10.1002/anie.202305723
施志聪教授简介
施志聪教授，广东工业大学 “百人计划”特聘教授，博士生导师，广东工业大学新能源材料与器件系创系主任，新型电池研究所所长。担任中国硅酸盐学会固态离子学分会理事，中国化学与物理电源技术协会专家委员会委员，中国科技部和广东省科技厅“新能源汽车”重大专项评审专家。主要开展下一代电池材料的基础研究和应用技术开发，承担国家自然科学基金项目、科技部国家重点研发计划“新能源汽车”专项重点项目、广东省科技厅产学研合作“新能源汽车”重点项目和企业委托项目20多项。发表学术论文130多篇，获得授权中国发明专利26个，培养博士后、博士生和硕士生30多人。
https://www.x-mol.com/groups/shizhicong点击“阅读原文”，查看 化学 • 材料 领域所有收录期刊
