黄佳琦团队Angew.：通过均匀的纳米结构调控稳定锂金属电池固体电解质界面

高能量密度锂金属电池的稳定性取决于金属负极固体电解质界面(SEI)的均匀性。由于对SEI结构和成分均匀性认识的不足，阻碍了其发展。

在此，北京理工大学黄佳琦教授团队证明硝酸异山梨酷(ISDN)添加剂在局部高浓度电解质中形成的SEI双层结构可以改善SEI的均匀性。在双层SEI中，ISDN产生的LiNOy占据顶层，LiF占据底层，靠近负极。双层SEI显著提高了锂沉积的均匀性，降低了电解质的消耗率。实际条件下，双层SEI的锂金属电池循环寿命是普通阴离子衍生SEl金属电池的3倍。

图1. 不同电解质下沉积形成的SEl的表征

总之，该工作揭示了硝酸盐可在LHCE中形成的双层SEI，其中ISDN衍生的LiNOy分布在顶层，LiF在底层靠近Li金属负极。双层SEl改善了沉积的均匀性，减轻了电解质与金属负极之间的副反应，减少了长循环中电解质的消耗。在实际条件下，双层SEI电池的寿命是裸阴离子衍生SEI电池的3.2倍。在电池水平上具有430Wh kg^-1比能量的LiNCM811软包电池可实现173个稳定循环。

因此，本工作论证了合理的SEI结构对提高SEI均匀性的积极作用，对实际高能量密度金属电池SEl的设计具有启发意义。

图2. ISDN-LHCE软包电池的电化学性能

Reforming the uniformity of solid electrolyte interphase by nanoscale structure regulation for stable lithium metal batteries, Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI:10.1002/anie.202306889

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黄佳琦团队Angew.：通过均匀的纳米结构调控稳定锂金属电池固体电解质界面

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