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由于阻抗和機械強度之間不可調和的矛盾而產生的不相容界面層，已經成為固態鋰金屬電池（SSLMB）實際應用的主要障礙之一。

圖1. SSLMB中不同SEI的原位形成示意圖

武漢理工大學麥立強、徐林等通過采用合理的拓撲設計的解耦策略，利用合成的固態聚合物電解質原位構建了一個拓撲聚合物增強的界面層，以調和機械強度與Li⁺傳輸界面激活能之間的矛盾。具體而言，合成的交聯聚(1,3-二氧戊環)基固態聚合物電解質(CPDOL-SPE)具有優異的電化學性能，如高離子電導率、高t_Li+和高氧化穩定性，顯示了電池應用的巨大潛力。此外，形成的拓撲界面層表現出Li+的快速擴散動態，抑制了SEI層的裂縫，并有效地抑制了進一步的副反應。

圖2. 具有拓撲結構SEI的鋰/鋰對稱電池的性能

結果，憑借拓撲界面層的形成，可以實現超過3000小時的高度穩定和可逆的鋰沉積/剝離行為。此外，基于CPDOL-SPE的電池在采用LiFePO4正極和實用的鋰金屬負極的情況下，在500次以上的循環后也實現了95.1%的容量保留。總體而言，這種構建拓撲界面層使機械強度和Li⁺傳輸激活能脫鉤的設計策略為實現實用的SSLMB提供了一個可行的范式。

圖3. 全電池性能

In Situ Topological Interphases Boosting Stable Solid-State Lithium Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202204411

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麥立強/徐林AEM：原位構建拓撲SEI層，助力固態鋰金屬電池500次循環！

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