我院青年教師朱晟博士在國際頂級學術期刊《Advanced Functional Materials》發表儲能材料最新成果

近日，我院青年教師朱晟作為第一通訊作者的儲能電池領域成果《An Ether-Based Electrolyte Solvation Strategy for Long-Term Stability and Ultra-Low Temperature Li-Metal Batteries》在國際頂級學術期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一區top，影響因子19.0）在線發表。bevictor伟德官网碩士研究生顧榕為第一作者，bevictor伟德官网為唯一署名單位。

锂離子電池在惡劣環境中的嚴重容量衰減限制了其在電動汽車、極地探險、航空航天等領域的應用。用锂金屬取代石墨負極可有效提高锂離子電池在低溫下的能量密度，但不穩定的固體電解質界面（SEI）和枝晶生長導緻的循環壽命衰減在−20°C以下進一步加劇。通過電解質工程構建高離子電導率的穩定SEI是解決這一問題的有效途徑。

圖1 溶劑化結構與锂沉積的相關性

本研究設計了一種局部高濃醚類電解質體系，通過锂鹽濃度調節溶劑化結構，形成一定數量的接觸離子對（CIPs）和離子聚集體（AGGs），加速了锂離子的去溶劑化，從而在锂負極上形成更緻密穩定的有機-無機SEI，提高了電荷轉移速率和高壓充放電性能。實驗結果表明，裝配該電解質的Li||Cu對電池工作時間超過400小時，并保持98.05%的平均庫侖效率，即使在−40°C下，Li||NCM811全電池也能夠進行100次穩定循環，容量保持率為93.7%。上述發現證實了離子配對和陰離子衍生的SEI對锂金屬電池長循環的影響，為低溫高壓锂金屬電池的發展提供了有前景的解決方案。

圖2 濺射XPS、原位FT-IR和原位拉曼Raman表征獲得的SEI組成

該工作得到國家自然科學基金、上海市科學技術委員會及資源化學國際聯合實驗室的支持。

論文鍊接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202310747

bevictor伟德官网 供稿