锂金属阳极(LMA)的致命问题,例如在锂电镀/剥离过程中有害的锂枝晶生长和脆弱的固体电解质界面(SEI),通常会阻碍锂金属电池(LMB)的实际应用。
在此,上海大学Yong Wang构建了钴配位sp-碳共轭有机聚合物(Co-spc-COP)作为调节LMA界面稳定性的保护层。
文章要点
1)有机官能团(C=C键、C=N单元和芳香环)和Co位点独特的协同有益作用不仅可以调节Li+配位环境并重新排列Li+浓度,通过优化电子密度、增强相容性来促进其传输具有电解质界面并提供“外磁驱动策略”,同时还通过高杨氏模量增强界面刚度,以更好地承受机械应力。
2)各种原位/异位实验技术和理论计算也揭示了均匀镀锂和快速Li+迁移对Co-spc-COP的这些有益效果以及相关的潜在工作模式和机制。基于 Co-spc-COP 的电池在 1 C 下循环 1000 次后具有 6600 小时的非凡寿命和 78.3% (111.9 mAh g -1 ) 的超高容量保留率。
这种协同有机聚合物的协同策略可能会获得新的见解调节高度稳定的 LMB 的均匀和非枝晶沉积/溶解行为。
参考文献
Xiao-Meng Lu, et al, sp-Carbon-Conjugated Organic Polymer as Multifunctional Interfacial Layers for UltraLong Dendrite-Free Lithium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202320259
https://doi.org/10.1002/anie.202320259