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鋰金屬負極由于不穩定的固體電解質界面相（SEI）而存在低庫侖效率和枝晶生長的問題，這限制了鋰金屬負極的實際應用。

圖1. 材料制備及作用示意

南京大學李愛東、張會剛等通過分子層沉積（MLD）技術在3D銅納米線（CuNWs）上共形地制備了鋅酮（ZnHQ），以誘導富含LiF的SEI的形成。鋅酮是一種鋅基氫醌（HQ），其中鋅取代了HQ的氫。在MLD過程中，羥基（-OH）修飾的銅與HQ接枝，二乙基鋅與接枝HQ的羥基進一步反應，產生ZnHQ。選擇HQ作為骨架分子是因為它在鋰化過程中相對穩定，而且ZnHQ的單鏈有一個末端的氧，在負極化時可以作為親核基團攻擊LiTFSI。

由此產生的富含LiF的SEI可以促進鋰離子的擴散，抑制通常在原始銅上誘發的樹枝狀鋰生長。更重要的是，由于親鋰性，鋅原子可以誘導鋰金屬的沉積。此外，多孔支架和CuNWs的高表面積降低了局部電流密度，延長了失效時間。

圖2. 半電池性能

因此，CuNW@ZnHQ電極在1mAh cm^?2的容量下表現出超過7000小時的優異循環能力，并且在高負載容量（15mAh cm^–2）下可以保持超過300小時。此外，CuNW@ZnHQ與容量為3.2 mAh cm^-2的NCM523配對后也顯示出優異的循環性，1000次循環后的容量保持率為90%。總體而言，這項工作為開發鋰金屬的納米級界面涂層提供了另一種方法，并證明了鋅酮MLD策略可以作為下一代高能鋰金屬負極的一種潛在技術。

圖3. 全電池性能

Molecular-Layer-Deposited Zincone Films Induce the Formation of LiF-Rich Interphase for Lithium Metal Anodes. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202204002

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南大AEM：分子層沉積膜誘導鋰金屬負極富LiF界面的形成

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