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?AFM：酯基與鋰鹽的結(jié)合：醋酸纖維素為穩(wěn)定的鋰金屬負極提供富LiF界面

鋰枝晶的形成和生長阻礙了高能量密度鋰金屬電池（LMB）的實際應用。通過調(diào)節(jié)源自電解質(zhì)降解的固態(tài)電解質(zhì)界面（SEI）來均勻化鋰離子通量以抑制鋰枝晶是必要的，但仍然具有挑戰(zhàn)性。

浙江工業(yè)大學陶新永教授、Yujing Liu教授制備了具有功能性鋰鹽的離子親和醋酸纖維素 (CA) 以制備具有快速Li⁺擴散動力學的SEI。

首先，從理論上和實驗上確定了功能酯基與LiN(CF₃SO₂)₂ (LiTFSI) 之間的相關(guān)性，其中 C=O 通過靜電相互作用強烈吸附N(CF₃SO₂)^2?以增強電荷轉(zhuǎn)移促進的 LiTFSI分解。此外，如低溫透射電子顯微鏡證實的那樣，具有非原位摻雜的LiTFSI的CA放大了這種氟化降解效應，從而原位建立了富含LiF的SEI納米結(jié)構(gòu)。

結(jié)果，有效抑制了循環(huán)過程中鋰枝晶的生長，對稱電池在3 mA cm^-2的高電流密度下，壽命延長了6倍以上。這項研究為實現(xiàn)超穩(wěn)定 LMB 的界面設計提供了見解。

圖1 不同電極的沉積過程及表征

圖2 電化學性能

Marrying Ester Group with Lithium Salt: Cellulose-Acetate-Enabled LiF-Enriched Interface for Stable Lithium Metal Anodes. Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202102228

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