Adv. Energy Mater.:交联聚合物形成刚柔并济SEI层以实现超薄锂金属负极...

发布网友发布时间：2024-10-24 11:51

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热心网友时间：2024-10-30 11:28

厦门大学孙世刚院士和黄令教授团队在《Adv. Energy Mater.》上发表了一项突破性研究，他们通过合成了两种具有独特分子结构的交联聚合物，C-1和C-2，来优化锂金属负极的固态电解质界面（SEI）层，从而提升电池性能。通过改变聚合物与电解质溶剂的相互作用，他们减少了游离溶剂的使用，促使锂盐分解，形成以无机成分为主的SEI层，显著提高了稳定性。

在实验中，C-1和C-2分别通过链状和交联结构与铜箔集流体结合，C-2的交联性导致其与DOL溶剂的相互作用较弱，形成SEI层时无机组分较少，表现出刚柔并济的特性。具体表现为，C-2修饰的Cu箔组装的Li/Cu电池在0.2 mA cm-2下循环550次后，平均库仑效率高达98.7%。使用10 µm超薄锂负极的Li/Li对称电池在3 mA cm-2下稳定运行了1300小时，展示了显著的耐用性。

图2展示了不同聚合物改性下锂金属电池的电化学性能，如10 µm超薄锂负极在0.2 C下的电压曲线，C-1和C-2的改性都明显改善了电池性能。这项研究成果为实现超薄锂金属负极的高效、稳定应用提供了新途径，对下一代可充电电池的发展具有重要意义。