AM：掺杂BF3的MXene双层夹层实现可靠的锂金属负极

为在充放电过程中保持锂在锂金属负极上可靠的沉积和剥离，表面改性是实现高能量密度电池的一个有希望的方法。

威斯康星大学密尔沃基分校Junjie Niu等报告了一种由原位形成的羧酸锂有机层和锂金属表面的超薄BF₃掺杂单层Ti₃C₂ MXene组成的双层夹层。

图1 制备及表征

预先形成的蜂窝状有机层作为人工SEI层稳定了锂金属的表面。BF₃-MXene层进一步增强了MXene表面和电解液之间的界面稳定性。同时，带有官能团的大面积MXene表面表现出高亲锂性和优异的电子传导性，大大降低了锂的沉积/剥离能垒，这使得无枝晶锂金属负极成为可能。

图2 半电池性能

结果，在对称电池的1000小时循环中实现了低于30 mV的低过电位。与NMC811配对的电池表现出82.1%的高初始库伦效率（CE）。在1C下循环350次后达到了175.4 mAh/g的高容量保持，并且在长时间的500次循环后，仍然保持着可靠的容量，而采用未改性锂金属的电池则迅速下降到74.2 mAh/g以下。另外，一个容量为475 mAh的软包电池在长时间的200次循环后表现出>90.2%的容量保持。

图3 扣式和软包电池性能

A BF3-Doped MXene Dual-Layer Interphase for Reliable Lithium Metal Anode. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202210111

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