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目前鋰電池領域的研究重點提高能量密度，然而安全性、穩定性和循環壽命等不應被忽視，這些問題通常源于界面不穩定性。

最近的研究已經證明了自組裝單分子層 (SAMs) 在解決電池領域的緊迫問題（例如鋰的化學穩定性）方面的能力，但還需要更多的研究來充分探索這種技術對儲能的潛力和影響。

在此，中科院蘇州納米所陳立桅研究員、沈炎賓副研究員等人首次綜述了當前鋰電池中SAM的文獻進展。目前已發表的工作主要集中在兩個方面，即基于插層的先進鋰離子電池材料的穩定化和鋰負極的鈍化和受控沉積。

在這些情況下，SAMs 的誘人優點，如單層均勻性、分子水平厚度和易于制備，使SAM電池具有非常有前途的特性。

圖1. SAMs的圖示以及合成過程示意圖

其次，作者指出SAM的多功能結構和特性有助于克服一系列令人眼花繚亂的技術瓶頸，從離子或電子導電網絡的構建到轉化反應的動力學控制。

SAMs在鋰電池中的未來應用肯定會超出想象，但SAMs在電池中的應用仍處于起步階段，作者還簡要討論了SAM與底物的結合、分子軌道和電化學穩定性，以及制造和維護，這將有利于未來電池的發展。

圖2. SAMs研究中常用的表征技術

Self-Assembled Monolayers for Batteries, Journal of the American Chemical Society 2021. DOI: 10.1021/jacs.1c04416

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