梯度变化的固态电解质相间层延长锂金属电池在碳酸酯类电解液中的循环寿命

第一作者：卢微

通讯作者：谢海明*， 刘玉龙*单位：东北师范大学

近日，东北师范大学谢海明教授课题组在国际知名期刊Energy Storage Materials (影响因子：16.28) 上发表题为“Elongating the Cycle Life of Lithium metal Batteries in Carbonate Electrolyte with Gradient Solid Electrolyte Interphase Layer”的研究工作。该工作设计了一种在金属锂表面原位形成的聚合物-无机物梯度变化的SEI（PIG-SEI）膜，该人工SEI膜由富含PEGDA-co-VC的聚合物外层和富含LiF，Li3N和Cu的无机纳米颗粒内层组成。由PIG-SEI保护的金属锂负极不仅可以改善PIG-SEI膜与金属锂之间的界面接触以及SEI层的锂离子电导率，还可以提高柔韧性和机械强度。精心设计的PIG-SEI膜可以有效的减少电极液与金属锂的副反应发生，抑制了锂枝晶和死锂的形成，均匀的SEI膜和高锂离子电导率可以调控金属锂在电池循环过程中均匀沉积，最终延长了锂金属电池的循环稳定性。