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研究概述

鋰金屬電池在實際應用中的瓶頸在于較差的循環穩定性以及鋰枝晶問題。

基于此，2024年11月1日，廈門大學孫世剛院士/黃令教授/鄧亞平副教授在國際期刊Journal of the American Chemical Society發表題為《Constructing an Artificial Interface as a Bifunctional Promoter for the Li Anode and the NCM Cathode in Lithium Metal Batteries》的研究論文。

在此，研究人員提出了一種通過構建混合人工界面來改善鋰負極的界面工程策略。

該界面是通過光控自由基聚合（photo-CRP）技術將聚乙二醇二丙烯酸酯-甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸六氟丁酯-三氟乙基碳酸酯（PEGDA-HFMBA@HFMBA-FEMC或PH@HF層）組裝到鋰負極上。

在這些混合界面中，PEGDA-HFMBA的內層作為具有柔韌性和抗斷裂性的保護層，而HFMBA-FEMC的外層則作為LiF的儲存層，以促進Li傳質和均勻電沉積。

同時，一些過量的HFMBA和FEMC單體作為分子添加劑進一步溶解到電解液中，隨后原位生成一層薄而堅固的富LiF正極電解液界面（CEI）。

使用這種鋰負極，Li/NCM811全電池的循環穩定性大幅提升，經過400次循環后容量保持率為81.8%。

當截止電壓提高到4.5V或工作溫度提高到45°C時，電池仍然能夠穩定運行超過300次循環。

圖文解讀

圖1：PH@HF層的設計與形成機理

圖2：不同條件下的電池循環性能

圖3：NCM811的結構變化和CEI特性

文獻信息

Constructing an Artificial Interface as a Bifunctional Promoter for the Li Anode and the NCM Cathode in Lithium Metal Batteries,?Journal of the American Chemical Society,?2024.?

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/05/33868eb218/

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