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為在充放電過程中保持鋰在鋰金屬負極上可靠的沉積和剝離，表面改性是實現高能量密度電池的一個有希望的方法。

威斯康星大學密爾沃基分校Junjie Niu等報告了一種由原位形成的羧酸鋰有機層和鋰金屬表面的超薄BF₃摻雜單層Ti₃C₂ MXene組成的雙層夾層。

圖1 制備及表征

預先形成的蜂窩狀有機層作為人工SEI層穩定了鋰金屬的表面。BF₃-MXene層進一步增強了MXene表面和電解液之間的界面穩定性。同時，帶有官能團的大面積MXene表面表現出高親鋰性和優異的電子傳導性，大大降低了鋰的沉積/剝離能壘，這使得無枝晶鋰金屬負極成為可能。

圖2 半電池性能

結果，在對稱電池的1000小時循環中實現了低于30 mV的低過電位。與NMC811配對的電池表現出82.1%的高初始庫倫效率（CE）。在1C下循環350次后達到了175.4 mAh/g的高容量保持，并且在長時間的500次循環后，仍然保持著可靠的容量，而采用未改性鋰金屬的電池則迅速下降到74.2 mAh/g以下。另外，一個容量為475 mAh的軟包電池在長時間的200次循環后表現出>90.2%的容量保持。

圖3 扣式和軟包電池性能

A BF3-Doped MXene Dual-Layer Interphase for Reliable Lithium Metal Anode. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202210111

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AM：摻雜BF3的MXene雙層夾層實現可靠的鋰金屬負極

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