中南大学陈立宝Angew.：反应性聚合物作为人工SEI，助力锂金属电池超900次循环！

锂金属负极具有最高的理论容量和最低的电化学电势，是锂金属电池（LMB）的理想选择。然而，负极上锂枝晶的形成阻碍了LMB的适当放电容量和实际循环寿命，特别是在碳酸酯电解液中。

图1. APSEI的构建及作用示意

中南大学陈立宝等开发了一种含有羧酸和环醚部分的反应性替代聚合物P(St-MaI)，它可与锂原位形成人工聚合物固体电解质界面（APSEI）。首先，由于聚合物的柔性，P(St-MaI)@Li层可以适应体积变化并保持良好的界面接触。第二，具有反应性羧酸和环醚基团的聚合物可以与锂金属反应，产生相应的离子传导聚合物，从而提供光滑的锂沉积膜。此外，强机械聚合物链在抑制锂枝晶生长方面也起着关键作用。

图2. 电化学特性研究

因此，受益于上述优势，具有P(St-MaI)@Li层的对称Li||Li电池可以在1mA cm^-2下稳定循环900h以上，而不会增加极化电压，此外Li||LiFePO₄全电池在碳酸酯电解液中以1C循环930次后保持了96%的高容量保持率。总体而言，这种人工SEI的创新策略可广泛应用于设计抑制锂金属负极上锂枝晶生长的新材料。

图3. 电化学性能研究

Reactive Polymer as Artificial Solid Electrolyte Interface for Stable Lithium Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202305287

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中南大学陈立宝Angew.：反应性聚合物作为人工SEI，助力锂金属电池超900次循环！

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