​AFM:酯基与锂盐的结合:醋酸纤维素为稳定的锂金属负极提供富LiF界面

​AFM:酯基与锂盐的结合:醋酸纤维素为稳定的锂金属负极提供富LiF界面
锂枝晶的形成和生长阻碍了高能量密度锂金属电池(LMB)的实际应用。通过调节源自电解质降解的固态电解质界面(SEI)来均匀化锂离子通量以抑制锂枝晶是必要的,但仍然具有挑战性。
浙江工业大学陶新永教授、Yujing Liu教授制备了具有功能性锂盐的离子亲和醋酸纤维素 (CA) 以制备具有快速Li+扩散动力学的SEI。
​AFM:酯基与锂盐的结合:醋酸纤维素为稳定的锂金属负极提供富LiF界面
首先,从理论上和实验上确定了功能酯基与LiN(CF3SO2)2 (LiTFSI) 之间的相关性,其中 C=O 通过静电相互作用强烈吸附N(CF3SO2)2−以增强电荷转移促进的 LiTFSI分解。此外,如低温透射电子显微镜证实的那样,具有非原位掺杂的LiTFSI的CA放大了这种氟化降解效应,从而原位建立了富含LiF的SEI纳米结构。
结果,有效抑制了循环过程中锂枝晶的生长,对称电池在3 mA cm-2的高电流密度下,寿命延长了6倍以上。这项研究为实现超稳定 LMB 的界面设计提供了见解。
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图1 不同电极的沉积过程及表征
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图2 电化学性能
Marrying Ester Group with Lithium Salt: Cellulose-Acetate-Enabled LiF-Enriched Interface for Stable Lithium Metal Anodes. Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202102228

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