通常情况中Li金属电池只能在室温附近和适中的电流速率中操作，目前宾夕法尼亚州立大学王东海等报道发现了一种自组装电化学活性单层材料Li电池能够在低于-15 ℃中进行高达45 min的快速充电。美国陆军研究实验室Sheng S. Zhang对此项技术进行报道。

 本文要点：

（1）

宾夕法尼亚州立大学王东海等通过电化学沉积方法在Cu基底上构建了自组装活性单层材料，并改善了固体电解质相界面的稳定性，抑制了充电电池中的Li枝晶生成过程，并因此实现了在低温（-15 ℃）、高充放电速率（6.0 mA cm^-2）进行操作。作者通过对固体电解质相界面的调控实现改善电化学沉积过程中的Li生长过程，作者通过在Cu基底上进行界面CuO和5-((2-巯基乙基)氨基甲酰基)苯-1,3-二磺酰基二氟化物反应，构建含有SO₂F官能团有机分子的活性单层结构。在首次循环过程中，界面上的SO₂F官能团发生还原反应，并生成LiF物种并结合在界面上，同时转化为磺酸锂盐，并诱导了锂的成核和生长过程。

（2）

通过这种策略，作者分别测试了Li/Cu电池、Li/LiCoO₂电池的性能。在界面修饰的Li/Cu电池中，电池显示在-60 ℃~45 ℃中都具有更好的循环性能；在界面修饰的Li/LiCoO₂电池中，电池同样展示了更好的循环性能和更低的self-discharge作用，并且在2 mAh cm^-2容量条件中测试，结果显示在-15 ℃中进行45 min/次的循环中达到200次后保持了87.7 %的容量。

参考文献

1.Sheng S. Zhang*

Monolayer guider, Nature Energy 2020

DOI：10.1038/s41560-020-0636-3

https://www.nature.com/articles/s41560-020-0636-3

2.Yue Gao, Tomas Rojas, Ke Wang, Shuai Liu, Daiwei Wang, Tianhang Chen, Haiying Wang, Anh T. Ngo & Donghai Wang*

Low-temperature and high-rate-charging lithium metal batteries enabled by an electrochemically active monolayer-regulated interface, Nature Energy 2020

DOI：10.1038/s41560-020-0640-7

https://www.nature.com/articles/s41560-020-0640-7