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研究概述

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

基于此，2024年11月13日，清華大學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。

由于界面溶劑化結構的改變，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電池的電化學性能，使其在4.5V下經過250次循環后容量保持率高達87.2%。

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

這種界面鈍化設計策略為開發高能量、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/2024/11/15/e2a95a025e/

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