无负极电极的全固态电池（ASSBs）已经引起了整个电池界的关注，其提供了具有竞争力的能量密度和显着提高的循环寿命。然而，无负极电极的复合基质会对锂离子的扩散构成极大影响，并抑制了室温下的操作。

近日，首尔大学Jang Wook Choi，Sangheon Lee报道了一种通过实现转换型金属氟化物（MF_x）在室温下运行的无负极ASSBs。

文章要点

1）金属氟化物与锂的转化反应生成氟化锂(LiF)，然后金属M按如下顺序形成锂金属合金(Li-M)。因此，无负极复合层受到LiF的保护，而合金化反应促进了均匀的Li镀，金属作为形核种子。

2）研究人员评估了各种金属氟化物，发现Li-M反应机理对镀锂的动力学和行为有很大的影响。考虑到具有较低成核势垒的固溶反应更适合于简单、均匀的锂电镀，与其他金属氟化物相比，氟化银(AGF)具有优势。同时，电子绝缘的LiF通过阻止向稳定界面的电子传输来减缓硫化物SE的还原，并抑制Li枝晶的生长。

这项研究揭示了了解锂在无负极复合层中存储的反应机理和相关动力学对于实现基于硫化物的无阳极ASSB以及在室温下可靠运行的重要性。

参考文献

Jieun Lee, et al, Room-Temperature Anode-less All-Solid-State Batteries via the Conversion Reaction of Metal Fluorides, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202203580

https://doi.org/10.1002/adma.202203580