Adv Mater综述：电极界面增强去溶剂化

纳米技术

2022-04-10

阳离子（Li⁺, Na⁺, Zn²⁺等）溶剂化鞘中的溶剂分子在接触高电压的电极表面容易发生脱氢反应，而且能够导致电解质分解，因此导致可循环充放电电池的容量衰减。人们进行广泛的研究解决这个问题，其中高浓度盐电解质策略（salt-concentrated strategies）是比较常用的方法，这种方法调节阳离子的溶剂化鞘，改善电解液的稳定性，但是这种方法需要加入大量昂贵的电解质、添加剂、共溶剂用于制备高浓度电解液，因此在一定程度上影响这种方法的实用性。

人们发现，通过在面向电解液的电极表面构建多孔材料，能够在稀电解液中将高能量去溶剂化的溶剂从电极传输到非导电性多孔材料表面，因此消除去溶剂化溶剂分子与电极间的接触电阻，有效的缓解溶剂分解问题。

有鉴于此，南京大学周豪慎、日本产业技术综合研究所（AIST）乔羽（Yu Qiao）等报道综述总结目前电极界面策略解决金属离子溶剂化鞘问题，讨论了电极表面结构化的前景和挑战。

本文要点：

（1）

对电极表面结构设计解决Li⁺、Zn²⁺的溶剂化离子的溶剂化鞘问题目前的进展进行总结，讨论了构建电极表面重要作用的机理、对如何调节电极界面结构解决溶剂化离子的去溶剂化问题，随后对一系列多孔材料、电解液总结，筛选其中能够应用于去溶剂化处理过程的材料（按照部分去溶剂化、完全去溶剂化角度进行讨论），最后讨论目前电极表面处理解决溶剂化鞘问题存在的机会和面临的挑战。

参考文献

Zhi Chang, Huijun Yang, Yu Qiao, Xingyu Zhu, Ping He, Haoshen Zhou, Tailoring the solvation sheath of cations by constructing electrode front-faces for rechargeable batteries, Adv. Mater. 2022, 2201339

DOI: 10.1002/adma.202201339

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202201339