锂金属电池的实际应用受到不可控的枝晶生长和后续的安全问题的阻碍。近日，中国科学院大学Zhanjun Zhang与北京化工大学Wen Liu以及北京大学Henghui Zhou等通过向电解液中引入AgSO₃CF₃（AgTF）和LiNO₃从而借助原位表面反应在金属锂负极表面构筑了一层混合导电界面层。

文章要点

1）在表面反应中，AgTF会被高活性的金属锂还原为单质Ag。超细的Ag纳米粒子均匀地分布在金属锂表面可以作为无枝晶金属锂沉积的晶种。研究人员借助拉曼光谱和动力学模拟等手段证实了TF-阴离子可以参与到溶剂化壳层中来调控界面。LiNO₃则是可以还原分解为Li₃N来促进Ag-Li₃N-LiF混合界面层的形成。

2）得益于上述多种因素，Li//Li对称电池能够在1mA/cm²的电流密度和1mAh/cm²的沉积容量下稳定循环超过2000小时且极化只有10mV左右。Li//LiFePO₄全电池也可以在1C的电流密度下循环1100周的容量保护率高达85%。

参考文献

Bing Zhong et al, Constructing a lithiophilic and mixed conductive interphase layer in electrolyte with dual-anion solvation sheath for stable lithium metal anode, Energy Storage Materials, 2022

DOI: 10.1016/j.ensm.2022.06.020

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829722003282?dgcid=rss_sd_all#!