AM：用于稳定锂金属阳极的具有Li3N-Li2S固体电解质界面和快速离子转移通道的3D框架

湘湘

2022-12-09

锂金属阳极因其高理论容量和低还原电位而被认为是最有前途的阳极。然而，锂金属的主要缺点如高反应性、大体积膨胀会导致枝晶生长和固体电解质界面(SEI)断裂，从而导致容量衰减、低库仑效率和安全问题。

清华大学深圳研究生院周光敏副教授等在此报告了由氮化锂和硫化锂组成的原位人工无机SEI层，以解决枝晶生长和体积膨胀问题。

本文要点：

（1）

多孔氧化石墨烯薄膜掺杂有硫和氮(表示为SNGO)以作为有效的锂宿主。SNGO膜能够原位形成富含无机物的SEI层，这有利于锂离子的传输，提高SEI机械强度并避免SEI断裂。此外，COMSOL模拟结果显示，通过三维打印技术制造的微通道进一步缩短了锂离子传输路径，并使电池中的热和应力分布均匀。结果，组装的阳极显示出与硫阴极在2 C下每循环0.1%的低容量衰减。

（2）

此外，SNGO宿主的高锂利用率使得阳极能够在Li-S电池中在低于3的低负/正电极比下提供稳定的容量。

参考文献:

Ni, S., Zhang, M., Li, C., Gao, R., Sheng, J., Wu, X. and Zhou, G. (2022), 3D Framework with Li3N-Li2S solid electrolyte interphase and fast ion transfer channels for stabilized lithium metal anode. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2209028.

DOI: 10.1002/adma.202209028

https://doi.org/10.1002/adma.202209028