金属锂被认为是高比能电池最有前途的阳极材料之一,但锂表面总是发生不可逆的化学反应,不断消耗活性锂电解质。固体电解质界面层一直被认为是保护锂金属阳极的关键部件。北京理工大学陈人杰和钱骥以可扩展、低损耗的方式构建了一种用于锂金属阳极的可控双层SEI。
本文要点
(1)在初始循环期间,SEI由预沉积的LiAlO2(LAO)层自诱发而成,其中由于电子隧穿LAO而产生外部有机层,可导致电解质还原。而稳固的内部LAO层由于其良好的机械强度、离子导电性可以促进均匀的Li沉积,外部有机层则可以进一步提高SEI的稳定性。
(2)得益于这种双层SEI的显著效果,LAO-Li阳极的电化学性能得到有效改善。此外,由于可以容易地获得大尺寸的LAO-Li样品,因此改性Li金属阳极的制备显示出大规模生产的巨大潜力。这项工作突出了这种自诱导双层SEI在锂金属阳极商业化方面的巨大潜力。
Xin Hu, et al. Self-Induced Dual-Layered Solid Electrolyte Interphase with High Toughness and High Ionic Conductivity for Ultra-Stable Lithium Metal Batteries. Advanced Materials. 2023
DOI:10.1002/adma.202303710
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303710