锂金属电池中阴离子的自由迁移会引起多种问题，包括较高的阴离子迁移数、空间电荷和浓差极化，最终导致枝晶形成失控和性能下降。
近日，浙江工业大学陶新永教授，上海交通大学Zheng Liang开发了一种具有阴离子锚定功能的天然NC涂层，作为一种有效的人工保护层来调节锂金属附近的离子传输，使均匀的锂离子通量和阴离子固定化成为实用的高性能LMBs。
文章要点
1）X射线光电子能谱、核磁共振结果和理论计算揭示了NC和TFSI−阴离子之间的强烈相互作用，这有效地促进了Li离子的解溶、释放和随后的迁移。因此，随着NC涂层的引入，阴离子迁移率、空间电荷和浓度极化都得到了缓解，从而抑制了枝晶的形成。但同时也实现了锂离子的快速迁移。
2）采用NC@Cu电极的Li/Cu半电池在420多次循环中获得了98.4%的高CE，在20 mAh cm-2的超高面积容量下甚至达到了99.1%。而采用NC/Li@Cu电极的对称电池在2900 h以上表现出良好的循环性能和较低的过电位。采用NC/Li@Cu电极的全电池稳定循环240次以上，循环效率高达99.8%，并且即使在较低的N/P比下也具有良好的倍率性能。
因此，这种利用天然阴离子锚定涂层对锂金属的保护策略是一种经济、简便的高性能LMBs保护策略，也为其他碱金属阳极的保护提供了一种模式。
参考文献
Zhijin Ju, et al, Biomass-Derived Anion-Anchoring Nano-CaCO3 Coating for Regulating Ion Transport on Li Metal Surface, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01524
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01524
