
鋰金屬電池(LMB)由于鋰金屬負極的實際應用一直受到鋰枝晶不可控生長的限制,使電池容量快速衰減、庫侖效率降低,以及長時間運行的問題。
浙江工業(yè)大學陶新永教授團隊和新加坡南洋理工大學樓雄文教授團隊合作,在表面有氧化鋁涂層的聚丙烯隔膜上創(chuàng)新性地接枝了一層具有高密度和長程有序極性羧基的自組裝單分子層(SAMs),以引導鋰金屬的平滑沉積,實現(xiàn)了穩(wěn)定且具有超長壽命的LMB。該工作展示了一種調(diào)節(jié)電解質(zhì)降解以構建穩(wěn)定LMB的全新策略,通過調(diào)整SAMs 的分子結構以控制電解質(zhì)降解和富含LiF的SEI 形成,為今后設計具有超長壽命的 LMBs 提供了一條新的途徑。
研究成果以題為“Self-assembled monolayers direct a LiF-rich interphase toward long-life lithium metal batteries”發(fā)表在Science 上。其中,浙江工業(yè)大學為論文的通訊單位,浙江工業(yè)大學劉育京、陶新永和Wang Yao為共同作者。
圖1 電池中SEI的XPS光譜
((C) Al2O3, (D) Al2O3-OOC(CH2)2NH2, (E) Al2O3-OOC(CH2)2COOH)
XPS(島津XPS Axis Ultra DLD)分析顯示,在 Al2O3-OOC(CH2)2COOH存在下沉積的 Li 表面含有高達6.9%的LiF 的含量,而配備 Al2O3-OOC(CH2)2NH2 和 Al2O3 的電池中LiF 的百分比分別僅為 4.2% 和 3.8%。
內(nèi)容來自:Liu et al.,Science 375,739–745 (2022)
此文章中使用的XPS為Axis Ultra DLD,升級兩代后型號為Axis Supra+,性能較Axis Ultra DLD更加優(yōu),自動化程度更高。
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