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不良的鋰枝晶生長和其他連鎖問題嚴重困擾著鋰金屬負極(LMAs)的應用。

上海大學吳明紅、吳超等報道了與鋰金屬負極相鄰的雙界面的協同調節可以有效地防止枝晶鋰的生長，從而顯著提高LMA在高電流密度和高放電深度等惡劣條件下的循環性能。

圖1 所提出的親鋰底物和疏鋰SEI的協同效應示意圖

首先，對不同電解質體系的綜合比較表明，基于1,2-二甲氧基乙烷(DME)的醚基電解液（1 M LiFSI-DME）可以在沉積鋰的上表面產生疏鋰且堅固的SEI鈍化層，其中含有豐富的無機成分，尤其是LiF，富含LiF的SEI與其他富含有機物或易受攻擊的SEI相比，在抑制樹枝狀鋰生長方面具有卓越的性能。此外，同時引入的Sb/C微球在集流體上形成了親鋰的下界面，可以有效調節沉積鋰的成核行為。

圖2 Li/Cu電池性能及形貌

研究顯示，這種協同策略能夠顯著改善LMA的電化學性能，Li/Cu電池在1和3 mA h cm^-2下可以穩定地重復835和329次循環，并且平均庫侖效率(CE)高于 99%。

此外，令人驚訝的是，Li||Li對稱電池甚至可以承受高達20 mA cm^-2的電流密度。這種對與金屬鋰相鄰上下界面的輕松協同調控可以為先進LMA的發展提供新的見解。

圖3 對稱電池性能及形貌

Double interface regulation: Toward highly stable lithium metal anode with high utilization. Infomat 2022. DOI:10.1002/inf2.12293

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