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李會巧Nano Lett.: 僅需20分鐘，即可獲得厚度小于15 μm的清潔Li箔！

金屬鋰因其最高的能量密度而被認為是鋰基電池的終極負極材料。然而，商用金屬鋰箔作為負極來說太厚，很難與全電池中的普通正極平衡其過高的面積容量。

為此，華中科技大學李會巧教授等人提出了一種低成本、可擴展和連續制備的化學減薄技術，用于大規模卷對卷生產超薄鋰箔。具體來說，作者使用Naph/DME溶液（萘在1,2-二甲氧基乙烷中）作為化學稀釋劑，通過鋰和萘之間的路易斯酸堿反應自發地與厚鋰金屬反應并降低其厚度。僅需20分鐘的減薄處理，便可得到厚度可小于15 μm且表面整潔光滑的鋰箔。

鋰箔產品的減薄速度和厚度可以通過調整減薄劑濃度、反應溫度、操作方式來控制，具有高度的按需定制生產靈活性。化學減薄反應簡單、省時，不需要昂貴的設備和復雜的生產工藝，因此易于放大和進行連續卷對卷制備。

圖1. 鋰金屬電池中不平衡的N/P比及超薄鋰箔的制備示意圖

此外，在減薄過程中收集在儲罐中的Li-Naph/DME溶液也可以作為副產品使用。在變薄時，蝕刻的鋰原子會溶解到Naph/DME中并形成Li-Naph復合物，離域的自由電子賦予Li-Naph/DME強大的還原能力，接近鋰金屬本身。

因此，該溶液能夠作為具有重要價值的多功能副產品進一步利用，如用作化學還原劑或用于表面清潔和其他工業處理的洗滌溶液。最終廢液中所含的鋰離子也可以通過鈉鹽交換以碳酸鋰的形式回收，實現了這種用于超薄鋰箔制備的化學減薄方法的鋰原子經濟性。總之，這項工作提供了一種獲得超薄鋰箔的最新策略，為金屬鋰負極在未來高能量密度電池中的實際應用鋪平了道路。

圖2. Li-Naph/DME廢液中鋰的回收利用

Facile, Atom-Economic, Chemical Thinning Strategy for Ultrathin Lithium Foils, Nano Letters 2022. DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00338

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