鋰金屬電池由于其相對于傳統(tǒng)鋰離子電池優(yōu)越的理論容量而備受關(guān)注。然而，不均勻的剝離/電鍍和嚴(yán)重的枝晶生長引起的安全問題極大地限制了它們的商業(yè)應(yīng)用。

在此，意大利米蘭理工大學(xué)Elie Paillard團隊報告了在鋰金屬表面制備單離子導(dǎo)電人造固體電解質(zhì)界面（art-SEI），以改善鋰金屬限制和電流密度均勻性，同時限制充電過程中鋰/電解質(zhì)界面處的鋰耗盡。

盡管液體電解質(zhì)和隔膜的使用仍然限制了負極性能，但通過結(jié)合現(xiàn)有的SEI和液體醚電解質(zhì)，在鋰負極循環(huán)性能方面取得了相當(dāng)大的改進。最后，聚環(huán)氧乙烷單離子導(dǎo)電固體聚合物電解質(zhì)和剛性且離子濃縮的單離子art-SEI的組合使用使得鋰金屬能夠穩(wěn)定循環(huán)。

圖1. 循環(huán)前后結(jié)構(gòu)對比

總之，該工作證明了基于聚苯乙烯（PSTFSILi）和/或聚甲基丙烯酸酯（PMTFSILi）陰離子功能部分的單離子導(dǎo)電art-SEI，可改善鋰沉積并抑制枝晶生長。這兩種聚合物的組合在 0.25 和 0.5 mA cm^?2 的較高電流密度下優(yōu)于單一聚合物 art-SEI。?

與使用未經(jīng)處理的 Li 的電池相比，混合聚合物 art-SEI 在 Li||Li 對稱電池和 LFP||Li 電池中都能實現(xiàn)更好的循環(huán)穩(wěn)定性。因此，SISPE和單離子導(dǎo)電art-SEI層的結(jié)合使得鋰金屬負極和鋰金屬聚合物電池的長期循環(huán)性能顯著增強。

圖2. 電池性能

Single-ion Conducting Interlayers for Improved Lithium Metal Plating, Energy Storage Materials 2023 DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103029