高能量密度电池的实用化要求电极在超高活性材料负载下实现良好的性能。然而，随着电极厚度的增加，电极中的离子传输受到显著限制，并限制了Li⁺的扩散动力学和活性物质的利用率。近日，中国科学院陈忠伟院士、罗丹、张永光通过Li⁺交换策略合成锂离子交换沸石X（Li-X沸石），以增强Li⁺扩散动力学。

本文要点：

1) 当将Li-X沸石掺入超高负载阴极时，它具有i）高电子电导率，通过减少曲折性形成均匀的网络，ii）良好的离子电导率归因于Li-X的调制Li⁺扩散率，iii）高弹性，可防止颗粒级开裂和电极级分解。

2) 此外，在固体/液体界面上的Li-X沸石有助于形成稳定的阴极-电解质界面，有效抑制副反应并减轻过渡阳离子的溶解。因此，作者制造了一种超高负载（66 mg cm^-2）阴极，在锂金属电池中显示出12.7 mAh cm^-2的面积容量和464 Wh kg^-1的高能量密度。

参考文献：

Yunnan Gao et.al Design Lithium Exchanged Zeolite Based Multifunctional Electrode Additive for Ultra-High Loading Electrode Toward High Energy Density Lithium Metal Battery Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403063

https://doi.org/10.1002/aenm.202403063