祝贺关于人工SEI膜抑制锂枝晶的合作研究工作被Angew. Chem. Int. Ed.接收发表!
智能柔性SEI膜提升锂电池的循环性能
金属锂具有较高的理论能量密度(3860 mAh g?1)和极低的电化学势(-3.04 V vs SHE),然而在实际应用过程中,发现锂在电化学沉积过程中极易产生锂枝晶,刺穿隔膜导致局部短路,带来严重的安全性问题。由金属锂与电解液反应生成的SEI膜在锂沉积溶解过程中极易破裂,导致界面副反应及锂不均匀沉积并最终形成锂枝晶。
通过原位反应在金属锂表面构筑一层聚丙烯酸锂的人工SEI膜,利用其独特的柔韧性适应电池循环过程中的体积变化,有效地抑制锂枝晶的生成,并极大地提升锂电池的循环稳定性。结合对应的原位AFM比较了人工SEI膜修饰前后锂的沉积溶解过程,发现在有人工SEI膜保护时,将引导锂在人工SEI膜和锂负极间均匀沉积/溶解,电极表面的形貌变化较小,沉积/剥离过程中没有锂枝晶的产生。这一工作从实验角度实现了对锂沉积溶解过程的实时监测,同时给出了界面人工SEI膜对锂枝晶生长抑制作用机理。该研究与郭玉国研究员课题组共同合作,成果近期发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201710806
A Flexible Solid Electrolyte Interphase Layer for Long-Life Lithium Metal Anodes
Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 1505–1509.
图1. 人工SEI膜修饰前后锂沉积/溶解过程的原位AFM