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鋰金屬電池（LMBs）在能量密度和輸出電壓方面具有顯著優勢，但由于Li⁺沉積行為不均勻以及與潛在助溶劑的高反應性，鋰枝晶的形成難以控制，從而嚴重限制了LMBs的發展。

圖1.?功能復合隔膜設計

中南大學歐星、紀效波、吉林大學王東、中科院蘇州納米所王健等為增強Li⁺的脫溶劑化和擴散行為，通過構建陰離子制動隔膜優化了局部Li⁺溶劑化殼結構，從而動態地減少了枝晶的自放大行為。

具體而言，這項工作以二維鋰化蒙脫石（LiMMT）為原型，在商用隔膜上構建了功能涂層，其中LiMMT豐富的-OH基團作為路易斯酸位點和電子受體，可選擇性地吸附相應的FSI-陰離子，從而調節溶劑化殼結構并限制其遷移。同時，陰離子遷移率的減弱會推遲電中性的打破時間，而鋰的成核密度則通過不同的實驗、理論和光譜結果得到量化，從而有助于全面了解陰陽離子行為的改變對枝晶生長抑制作用的影響。

圖2.?電解液溶劑化殼的研究

因此，在3 mAh cm^?2下實現了優異的長期鋰沉積/剝離壽命（1800小時），并且高負載Li-NCM523和Li-LFP全電池在高容量保持的情況下可穩定循環數百次。此外，這種陰離子制動復合隔膜能夠易于集成到電池中，并提供了陰離子制動策略在廣泛可充堿金屬電池（如鈉電池）中的普遍適用性。

圖3.?電池性能研究

Constructing an Anion-Braking Separator to Regulate Local Li+ Solvation Structure for Stabilizing Lithium Metal Batteries. ACS Nano 2024. DOI: 10.1021/acsnano.3c09849

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?三單位聯合ACS Nano：構建陰離子制動隔膜調節局部鋰離子溶劑化結構

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