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雙離子電池（DIBs）由于其高能量密度、低成本和環境友好性，是大規模儲能的可行選擇。然而，鋰-石墨DIBs（LG-DIBs）正極和負極的界面不穩定性會導致循環性能差和儲能失效，從而嚴重限制了它們的應用潛力。

東北師范大學吳興隆等采用雙管齊下的策略來提高界面穩定性，即通過在鋰負極上構建3D框架的同時，通過應用剛性/惰性表面涂層來協同穩定石墨正極。

圖1 LG-DIBs中的主要挑戰及兩管齊下的策略

在負極側，鋰表面構建的3D碳骨架可使Li⁺通量均勻分布，從而在負極電解質界面（AEI）穩定的情況下誘導鋰均勻沉積，抑制鋰枝晶的生長，緩解體積膨脹。在正極側，石墨表面涂覆的剛性惰性層可抑制正極電解質界面（CEI）和電解質的連續分解，從而保持石墨正極的結構完整性。

圖2 在不同溫度下的電化學性能

這種雙管齊下的策略提高了電池在全氣候溫度范圍內的性能，尤其是在低溫下，所得LG-DIB在-25至40 °C的全氣候溫度范圍內實現了長循環壽命（在200 mA^-1下循環2700次后容量保持率為80%）。該研究不僅有助于開發實用的LG-DIBs，而且為其他新型電池指明了一個有前途的研究方向。

圖3 循環后負極的XPS和形貌表征

All-Climate and Ultrastable Dual-Ion Batteries with Long Life Achieved via Synergistic Enhancement of Cathode and Anode Interfaces. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202201038

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東北師大吳興隆AFM：-25至40 °C的全氣候雙離子電池！

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