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AEM：有序介孔固体电解质界面的电化学活化实现超稳定锂金属电池

NavyLIu
2023-12-09


image.png在锂金属电池中，合理构建人工固体电解质界面（ASEI）可以使锂离子流动和电镀/剥离均匀化，从而增强电极-电解质界面的机械和电化学稳定性。中国科学院Li Chilin提出了一种有序的中孔粉末氧化磷酸锆（ZrOP），并通过在金属Li上刷涂ZrOP来构建具有Li离子导电性的ASEI。

本文要点：

1) 在Li阳极循环过程中，ZrOP中P诱导的非晶化可以加速锂化反应，并促进ASEI中含P的Li离子导体和LiF畴的产生。ASEI的电化学活化具有促进的离子导电性和互连的多孔网络，从而有利于Li金属晶粒（尺寸≈10µm）的均匀成核和生长，并有利于在长期的Li电镀和剥离过程中抑制Li枝晶和体积膨胀。

2) ZrOP改性的Li对称电池能够在1 mA cm−2下实现超过1600小时的长寿命，基于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）的全电池具有至少300次循环的稳定性，并且在1 C下的容量保持率为80%。改性的薄锂箔（厚度为40µm）阳极还能够实现基于高负载NCM811阴极的多层软包电池，该电池具有稳定的循环和超过1 Ah的可逆容量。

参考文献：

Yuping Gu et.al Electrochemical Activation of Ordered Mesoporous Solid Electrolyte Interphases to Enable Ultra-Stable Lithium Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202302174

https://doi.org/10.1002/aenm.202302174




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