高能量密度鋰(Li)金屬電池由于表面上無活性地積累鋰而壽命短，并伴隨著電解液的消耗和活性鋰的儲存，嚴重惡化了電池的循環性能。近日，清華大學張強（通訊作者）等人在知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.上發表了題為“Reclaiming Inactive Lithium with a Triiodide/Iodide Redox Couple for Practical Lithium Metal Batteries”的研究性論文。
半電池和全電池的電化學評估為了進一步評估所提出的策略的有效性，在半電池和全電池配置下進行了系統的研究。在實際條件下用超薄鋰箔進行CE測試時(圖a)，原始電池在60次循環內由于嚴重的非活性鋰的形成和積累，導致CE快速下降。相比之下，使用SnI4的電池在超過120個循環中提供98.7%的CE，并大大減少了非活性鋰。如圖c所示，加SnI4和不加SnI4的電池都首先在0.1 C下循環，面積容量相似，為3.2 mAh cm-2。然后，這些電池在0.4 C下循環。不加SnI4的電池容量迅速衰減，僅113次循環后容量保持率降至80%(圖c)。通過引入SnI4，該電池表現出比原始電池更好的循環穩定性。當容量保持率達到80%時，電池已經工作了197次，幾乎是沒有SnI4的電池壽命的兩倍。證明SnI4在降低充放電過電位方面起著重要作用(圖d)。這與可逆I3–/I–氧化還原對保證的薄的非活性鋰層有關。隨著半電池和全電池電池性能評估的成功，所提出的鈍化鋰回收策略被證明能夠有效地延長LMB的循環時間。
Reclaiming Inactive Lithium with a Triiodide/Iodide Redox Couple for Practical Lithium Metal Batteries (Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202110589)
