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研究概述

鋰金屬電池在實(shí)際應(yīng)用中的瓶頸在于較差的循環(huán)穩(wěn)定性以及鋰枝晶問題。

基于此，2024年11月1日，廈門大學(xué)孫世剛院士/黃令教授/鄧亞平副教授在國際期刊Journal of the American Chemical Society發(fā)表題為《Constructing an Artificial Interface as a Bifunctional Promoter for the Li Anode and the NCM Cathode in Lithium Metal Batteries》的研究論文。

在此，研究人員提出了一種通過構(gòu)建混合人工界面來改善鋰負(fù)極的界面工程策略。

該界面是通過光控自由基聚合（photo-CRP）技術(shù)將聚乙二醇二丙烯酸酯-甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸六氟丁酯-三氟乙基碳酸酯（PEGDA-HFMBA@HFMBA-FEMC或PH@HF層）組裝到鋰負(fù)極上。

在這些混合界面中，PEGDA-HFMBA的內(nèi)層作為具有柔韌性和抗斷裂性的保護(hù)層，而HFMBA-FEMC的外層則作為LiF的儲(chǔ)存層，以促進(jìn)Li傳質(zhì)和均勻電沉積。

同時(shí)，一些過量的HFMBA和FEMC單體作為分子添加劑進(jìn)一步溶解到電解液中，隨后原位生成一層薄而堅(jiān)固的富LiF正極電解液界面（CEI）。

使用這種鋰負(fù)極，Li/NCM811全電池的循環(huán)穩(wěn)定性大幅提升，經(jīng)過400次循環(huán)后容量保持率為81.8%。

當(dāng)截止電壓提高到4.5V或工作溫度提高到45°C時(shí)，電池仍然能夠穩(wěn)定運(yùn)行超過300次循環(huán)。

圖文解讀

圖1：PH@HF層的設(shè)計(jì)與形成機(jī)理

圖2：不同條件下的電池循環(huán)性能

圖3：NCM811的結(jié)構(gòu)變化和CEI特性

文獻(xiàn)信息

Constructing an Artificial Interface as a Bifunctional Promoter for the Li Anode and the NCM Cathode in Lithium Metal Batteries,?Journal of the American Chemical Society,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2024/11/05/33868eb218/

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