锂金属电池向实际应用的瓶颈在于较差的循环性能和锂枝晶问题。作为一种有前景的解决方案。有鉴于此,厦门大学孙世刚院士、黄令教授、邓亚平副教授等报道通过构建混合人工界面为锂阳极提出了一种界面工程策略。使用聚乙二醇二丙烯酸酯-甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸六氟丁酯-碳酸三氟乙酯的光控自由基聚合(photo-CRP)将其组装到锂阳极上(PEGDA-HFMBA@HFMBA-FEMC或PH@HF层)。
在构筑的复合界面,内层PEGDA-HFMBA作为具有柔性和抗断裂性的保护屏蔽作用,外层HFMBA-FEMC作为LiF存储层,促进Li的传质和均匀电沉积。同时,将过量的HFMBA和FEMC分子添加剂溶解在电解质中,能够原位产生较薄且坚固的富含LiF的阴极电解质界面(CEI)。
(2)
与裸锂电池相比,使用这种复合界面结构锂阳极构筑Li/NCM811全电池,显示出多功能的循环能力增强,在400次循环后,循环性能达到81.8%,实现了持久的循环能力。当截止电压为4.5V或工作温度升至45°C时,电池仍能保持稳定运行300次循环。
参考文献
Huayu Huang, Shishi Liu, Yuxiang Xie, Junke Liu, Chenguang Shi, Miaolan Sun, Hao Peng, Jian Lan, Ya-Ping Deng*, Ling Huang*, and Shi-Gang Sun*, Constructing an Artificial Interface as a Bifunctional Promoter for the Li Anode and the NCM Cathode in Lithium Metal Batteries, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c11012
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11012