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研究概述

盡管理論上鋰金屬電池（LMBs）有望實現(xiàn)高能量密度，但其實際應(yīng)用受到電極/電解液界面缺陷和循環(huán)穩(wěn)定性不理想的阻礙。

基于此，2024年11月13日，清華大學(xué)深圳國際研究生院周光敏副教授在國際頂級期刊Energy & Environmental Science發(fā)表題為《A self-adsorption molecule passivated interface enables efficient and stable lithium metal batteries》的研究論文。

在此，研究人員設(shè)計并引入了一種帶有極性基團的自吸附分子到醚電解液中，旨在形成高密度且有序的分子層，占據(jù)電極表面的活性位點，同時限制電解液分子滲透到界面。

由于界面溶劑化結(jié)構(gòu)的改變，這種自吸附分子有助于形成堅固的富陰離子正極/負極電解液界面，從而抑制溶劑分解并增強界面穩(wěn)定性。

因此，將這種分子添加到低濃度醚電解液中顯著提升了LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）||Li電池的電化學(xué)性能，使其在4.5V下經(jīng)過250次循環(huán)后容量保持率高達87.2%。

此外，NMC811||Li軟包電池在貧電解液條件下，以2.7的低負/正容量比實現(xiàn)了150次以上的穩(wěn)定循環(huán)，容量保持率高達92.9%。

這種界面鈍化設(shè)計策略為開發(fā)高能量、耐用且安全的可充電LMBs提供了一條前景廣闊的道路。

圖文解讀

圖1：不同電解液中正極的界面特性。

圖2：NCM811||鋰電池在加/不加HFA電解液中的電化學(xué)性能。

圖3：NCM811||Li實際條件下的性能。

文獻信息

A self-adsorption molecule passivated interface enables efficient and stable lithium metal batteries,?Energy & Environmental Science,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/15/e2a95a025e/

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