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?復旦陳茂Angew.：F/P雜化聚合物作為鋰金屬電池的超穩(wěn)定陽離子屏蔽界面

電極-電解質(zhì)界面上的晶生長嚴重限制了鋰金屬電池的應(yīng)用。

圖1 F/P雜化聚合物的設(shè)計

復旦大學陳茂等首次采用光控自由基交替聚合（photo-CRAP）技術(shù)開發(fā)了一種以氟碳和鏻陽離子為重復單元的離子交替聚合物，它具有周期性連接的氟烷基和鏻段，可作為鋰負極的陽離子靜電屏蔽層。

研究顯示，這種F/P雜化聚合物具有自適應(yīng)的鏈柔性、化學惰性和在電解質(zhì)中的低溶解性，更重要的是，它的還原電位遠低于鋰離子，因此表現(xiàn)出顯著的電化學穩(wěn)定性，并作為基于靜電調(diào)制的長期離子整流層發(fā)揮作用。

圖2 對稱電池性能

當作為負極上的人工界面進行研究時，這種設(shè)計的陽離子含氟聚合物有效地克服了尖端效應(yīng)，控制了鋰的成核和沉積形態(tài)，減輕了枝晶的擴散，促使了Li||Li對稱電池在1 mA cm^-2下1200 h的無枝晶循環(huán)，并實現(xiàn)了Li||LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂全電池在高達 10 C 下的長期循環(huán)性能（3900次循環(huán)）。鑒于LMBs的重要性，這項工作將促進聚合物設(shè)計，以穩(wěn)定具有優(yōu)異電化學行為的負極。

圖3 全電池性能

Designing F/P Hybrid Polymer as Ultrastable Cationic Shielding Interphase for High-Performance Lithium Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202308724

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