Nature子刊：弱配位锂离子在单离子导体基复合低电解液锂金属电池中的应用

最近，通过各种技术抑制了锂金属电极在循环过程中的粉化，但电解质的不可逆消耗问题仍然是一个关键挑战，阻碍了能量密集型锂金属电池的进步。

在此，韩国科学技术院Hee-Tak Kim，Nam-Soon Choi，加州大学圣地亚哥分校孟颖教授在锂金属电极上设计了一个基于单离子导体的复合层，通过调整层中移动Li⁺的溶剂化环境，显着减少了液体电解质的损失。

图1. Li⁺在S-CE/B-GE和S-CE/S-GE界面的配位行为

结果显示，具有薄锂金属（N/P为2.15）、高负载正极（21.5 mg cm⁻²）和碳酸盐电解质的Li||Ni_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂软包电池在电解质与容量比为2.15gAh⁻¹（2.44 g Ah⁻¹，包括复合层的质量）下实现400次循环，或1.28 g Ah⁻¹（1.57 g Ah⁻¹，包括复合层的质量）、280 kPa的电堆压力下（0.2 C充电，在4.3 V至0.05 C的恒定电压下充电，以及在4.3 V至3.0 V的电压窗口内1.0 C放电）实现100次循环。因此，这项工作中展示了基于单离子导体的复合层的合理设计为构建具有最小电解质含量的能量密集型可充电锂金属电池提供了一条前进的道路。

图2. Li||NMC软包电池的电化学性能

Weakly coordinated Li ion in single-ion-conductor-based composite enabling low electrolyte content Li-metal batteries, Nature Communications 2023 DOI: 10.1038/s41467-023-39673-1

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Nature子刊：弱配位锂离子在单离子导体基复合低电解液锂金属电池中的应用

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