锂枝晶问题严重影响了金属锂电池的实际应用,而锂枝晶问题又严重影响了固体电解液界面的组成和结构。修饰SEI可以调节锂枝晶的形成和生长。
基于此,西安交通大学Lei Li实验实现了LiTFSI-乙醚电解液的Li保护层,通过它们的原位反应在石墨烯纳米带(SEI@GNRs)上接枝了天然的SEI。
文章要点
1)实验结果和理论计算表明,SEI@GNRs的三维结构可以降低局域电流密度和Li+通量。
2)SEI@GNRs中的天然SEI,特别是丰富的LiF、Li3N和Li2S等无机物种,降低了Li+成核过电势,使Li+离子沉积和成核均匀,隔离了电子输运。
3)它们的协同作用抑制了Li枝晶的形成和生长,提高了锂金属电池的电化学性能。因此,该设计策略有利于锂金属电池的发展。
参考文献
Xiaowei Shi, et al, Solid Electrolyte Interphase Recombination on Graphene Nanoribbons for Lithium Anode, ACS Nano, 2024
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11796