AFM：用于保护锂金属电极的可印刷固体电解质相间类似物

newbee

2020-04-30

固体电解质中间相（SEI）是在电解质和电极之间形成的电子绝缘但离子导电的薄复合层。SEI在锂离子电池的电化学稳定性中起着至关重要的作用。由于锂金属电极与常规液态有机电解质之间存在强烈的反应性，SEI的作用就显得尤为重要。因此，为了使锂金属电极具有更高的电化学可靠性并防止锂枝晶的形成，迫切需要机械化学稳定的SEI。为了应对这一挑战，韩国国立蔚山科学技术院Sang‐Young Lee，Jin Hong Kim和Taeeun Yim等人提出了一种可用于保护锂金属电极的新型可印刷固体电解质相间类似物（pSEI），具有优异的性能。

本文要点：

1） pSEI（≈1µm）通过无溶剂法，UV聚合辅助印刷直接在薄的锂金属电极（25 µm）上制造，制造工艺简单并具有可扩展性。

2） 经过合理设计的pSEI包含类似典型SEI的有机和无机成分，其中将乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和二烯丙基二甲基铵双（三氟甲磺酰基）酰亚胺引入有机成分（用作防潮结构框架），并引入无机成分DADMA-TFSI（具有高的锂离子迁移数）。

3） 将pSEI引入到薄的锂金属电极（25 µm）上使锂离子容易传导（1.2×10^-3 S cm^-1），同时pSEI使薄金属锂电极在潮湿环境中显示出卓越的抗氧化稳定性和可靠的全电池性能。

Seok‐Kyu Cho, et al., Printable Solid Electrolyte Interphase Mimic for Antioxidative Lithium Metal Electrodes, Adv. Funct. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adfm.202000792

https://doi.org/10.1002/adfm.202000792