​复旦陈茂Angew.：F/P杂化聚合物作为锂金属电池的超稳定阳离子屏蔽界面

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​复旦陈茂Angew.：F/P杂化聚合物作为锂金属电池的超稳定阳离子屏蔽界面
电极-电解质界面上的晶生长严重限制了锂金属电池的应用。
​复旦陈茂Angew.：F/P杂化聚合物作为锂金属电池的超稳定阳离子屏蔽界面
图1 F/P杂化聚合物的设计
复旦大学陈茂等首次采用光控自由基交替聚合（photo-CRAP）技术开发了一种以氟碳和鏻阳离子为重复单元的离子交替聚合物，它具有周期性连接的氟烷基和鏻段，可作为锂负极的阳离子静电屏蔽层。
研究显示，这种F/P杂化聚合物具有自适应的链柔性、化学惰性和在电解质中的低溶解性，更重要的是，它的还原电位远低于锂离子，因此表现出显著的电化学稳定性，并作为基于静电调制的长期离子整流层发挥作用。
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图2 对称电池性能
当作为负极上的人工界面进行研究时，这种设计的阳离子含氟聚合物有效地克服了尖端效应，控制了锂的成核和沉积形态，减轻了枝晶的扩散，促使了Li||Li对称电池在1 mA cm-2下1200 h的无枝晶循环，并实现了Li||LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2全电池在高达 10 C 下的长期循环性能（3900次循环）。鉴于LMBs的重要性，这项工作将促进聚合物设计，以稳定具有优异电化学行为的负极。
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图3 全电池性能
Designing F/P Hybrid Polymer as Ultrastable Cationic Shielding Interphase for High-Performance Lithium Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202308724

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