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程春/牛樹(shù)章AEM：含氧化石墨烯片的有機(jī)共晶混合物作為無(wú)枝晶鋰金屬電池的親鋰保護(hù)層

對(duì)于鋰金屬電池的廣泛和安全應(yīng)用，在循環(huán)過(guò)程中抑制鋰枝晶生長(zhǎng)是最具挑戰(zhàn)性的課題。

在此，南方科技大學(xué)程春教授、牛樹(shù)章教授等人通過(guò)將氧化石墨烯片與1,4-苯醌和雙（三氟甲烷）磺酰胺鋰鹽的液體有機(jī)共晶混合物（GBL）作為無(wú)枝晶鋰金屬電池的親鋰保護(hù)層。

由于這些功能材料的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使GBL夾層具有豐富的親鋰活性位點(diǎn)、良好的離子導(dǎo)電性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和與電解質(zhì)的兼容性，以及用于形成緊湊和富LiF固體電解質(zhì)界面（SEI）的前體。

圖1.GBL夾層的電化學(xué)性能

因此，GBL有效地促進(jìn)了低過(guò)電勢(shì)下Li的均勻成核，并調(diào)節(jié)了Li離子通量，從而形成平面Li金屬。在Li||Li對(duì)稱(chēng)電池中使用GBL夾層后，在3mAh cm^?2的電流密度和3mAh cm^-2的容量下，實(shí)現(xiàn)了600小時(shí)的高電化學(xué)穩(wěn)定性。

這種改性使Li||LiFePO₄全電池在1C下循環(huán)1600次，高容量保持率為95.23%。通過(guò)用液態(tài)OEM(BQ@LiTFSI)改性的氧化石墨烯薄片構(gòu)建GBL，為抑制鋰枝晶生長(zhǎng)提供了新的解決方案。

圖2. 鋰枝晶生長(zhǎng)示意圖

Organic Eutectic Mixture Incorporated with Graphene Oxide Sheets as Lithiophilic Artificial Protective Layer for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202204214

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