永利集团3044noc登录入口吴丁财教授和刘绍鸿副教授在锂金属负极方面取得重要突破

锂金属—电解液界面通常组分不均一且稳定性差，容易引发不可控的锂枝晶生长，并迅速降低电池的循环稳定性，从而严重阻碍锂金属电池的实际应用。有鉴于此，永利集团3044noc登录入口吴丁财教授和刘绍鸿副教授等人最近通过多孔高分子刷（超交联聚4-氯甲基苯乙烯纳米球表面接枝聚（低聚乙二醇）甲基丙烯酸甲酯，简称为xPCMS-g-PEGMA）与单离子导电锂化Nafion树脂的合理集成，发展了一种坚固的全有机人工界面保护层，由此获得了高效的无枝晶锂金属负极。具有刚性超交联骨架的多孔xPCMS内核不仅显著提高了人工保护层的机械强度，还可提供快速的锂离子传输通道；与此同时，柔性的PEGMA 侧链以及锂化Nafion树脂有利于形成结构稳定、锂离子扩散均匀且锂离子迁移数高的人工保护层。在该人工固体电解质界面层的保护下，锂金属负极可在10 mA cm-2的超高电流密度下实现超过9100小时（>1年）的超长稳定循环，并在10 mAh cm-2的大面容量下实现超过2800小时的稳定可逆锂沉积/剥离。进一步地，当与高载量正极（~4 mAh cm-2）配对时，受保护的锂负极也显示了出色的电池稳定性，说明实际应用前景广阔。

Shimei Li, Junlong Huang, Yin Cui, Shaohong Liu *, Zirun Chen, Wen Huang, Chuanfa Li, Ruliang Liu, Ruowen Fu, Dingcai Wu*, A robust all-organic protective layer towards ultrahigh-rate and large-capacity Li metal anodes, Nature Nanotechnology, 2022, 17, 613-621.