Nano Energy：通过丙烯腈电聚合调节锂金属电池中锂沉积

2023年10月29日下午5:07 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 3

众所周知，在液态电解液中的锂沉积总是伴随着阴离子和溶剂的化学和电化学分解。分解产物瞬间钝化锂表面，形成具有显著体积膨胀的多孔结构（即苔藓状锂）。这些连续的寄生反应还导致锂金属负极的库仑效率（CE）低，电解液消耗快，形成死锂。

美国加州大学河滨分校Juchen Guo等人报道丙烯腈 (AN) 作为碳酸酯基电解液中的有效添加剂，可实现均匀致密的锂沉积并提高锂金属负极的库仑效率。

电化学、光谱和理论研究表明，在锂沉积过程中电解液发生电化学分解之前，AN 在锂表面进行电聚合。由此产生的聚丙烯腈人造固体电解质界面使锂沉积物的成核和生长均匀，副反应显着减少。

AN添加剂的有效性在0.4 Ah Li||LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂软包电池（使用50 μm Li负极，3 mAh cm^-2正极面积容量和 4 g Ah ^-1电解液）中得到验证，它在实用充放电条件下具有良好的循环稳定性。

图1 SEI组成的XPS分析

图2 电化学性能

Regulating Lithium Deposition via Electropolymerization of Acrylonitrile in Rechargeable Lithium Metal Batteries. Nano Energy 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106298

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Nano Energy：通过丙烯腈电聚合调节锂金属电池中锂沉积

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