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肖围教授课题组在Advanced Functional Materials上发表通过集成Li2O增强电极吸附/去氟化构筑高性能锂金属电池最新研究成果


来源: 作者:李国成发稿时间:2025/10/09 10:22浏览次数:

108,情色视频-探索成人世界的引诱魅力 肖围教授课题组高性能金属电池领域取得重要研究进展,其成果"Li2O-Integrated Electrodes Enabling Enhanced Adsorption/Defluorination Kinetics toward LiF-Rich Interphase for High-Performance Lithium Metal Batteries"发表于国际顶级学术期刊Advanced Functional Materials。该研究创新性地通过电极设计集成对碳酸电解液中含氟组分吸附/去氟化能力强的纳米氧化物金属电极表面原位构筑了化学/电化学稳定的含氟保护层,改善了锂金属负极的电化学性能李国成博士为论文第一作者,肖围教授为论文第一通讯作者,情色视频 为论文通讯第一单位。

内容简述:

金属负极因其极低的氧化还原电位和极高的理论比容量,被视为下一代高能量密度电池的理想选择。然而,其实际应用受限于较差的循环稳定性,主要归因于与碳酸电解液的高反应性。这种反应导致形成不稳定的固体电解质界面(SEI),在循环过程中易破裂,持续消耗活性锂和电解液。同时,天然SEI在组成、形貌和离子导率上的不均匀性会引发离子通量分布不均和成核位点杂乱,进而导致枝晶生长和电池短路。构建稳定均SEI层成为抑制副反应和枝晶问题的关键。研究发现,富含LiF等无机成分的SEI可有效提升界面稳定性。现有策略(如高浓度电解液、添加剂和表面修饰)主要通过调控电解液组成或界面化学来促进含氟物种分解生成LiF,但往往依赖复杂配方或精密工艺。相比之下,从电极设计入手,开发能高效吸附并促进含氟组分去氟化的新方法,为构建稳定富LiF界面提供了更具潜力的替代路径。

本研究提出了一种通过调控复合电极对含氟电解质组分的吸附与去氟化动力学,以定向构筑富LiF界面的新策略。采用机械化学方法,在Li/Li22Sn5复合电极中实现了Li2O纳米颗粒的原位、均匀嵌入。研究表明,Li2OPF6氟代碳酸亚乙酯(FEC)具有强吸附能力,可加速其自发去氟化过程,进而引导形成以阴离子/FEC衍生物为主的富LiF 固体电解质界面。结合光谱学表征与理论计算,证实了Li22Sn5表面对含氟物种具有优先吸附与去氟化促进作用具有优先吸附与去氟化促进作用,揭示了该界面结构的形成机制。同时,稳定的Li22Sn5合金骨架有助于引导均匀沉积并缓冲体积变化,与Li2O协同增强电极稳定性。该复合负极在碳酸电解液中实现50次循环内平均库仑效率99.0%。与LiCoO2正极组装的完整电池在苛刻条件(N/P = 2:1,贫电解液20 μL)下表现出优异的循环稳定性,面容量为3.3 mAh cm⁻2200周后容量保持率达87.0%180 mAh软包电池在100次循环后仍保持78.2%的容量,充分证明了该电极设计策略的实际应用潜力。

该研究工作得到了国家自然科学基金(5227220752274292)、北京自然科学基金2192029)、湖北省杰出青年基金2020CFA090项目的支持。

图文摘要:

图(aLi/Li22Sn5/Li2O电极吸附/去氟化构筑富含LiF固态电解质界面层示意图;(bLiCoO2||Li/Li22Sn5/Li2OLiCoO2||Li电池循环性能对比图。

文章链接://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202523194

(审核:肖围    编辑:常艳玲)