蔡晨阳/付宇AFM：集成正极-凝胶电解质界面实现先进的锂硫化聚丙烯腈电池

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蔡晨阳/付宇AFM：集成正极-凝胶电解质界面实现先进的锂硫化聚丙烯腈电池
Li-SPAN电池是一种很有前途的储能系统，可提供卓越的能量密度和高库仑效率。然而，正极固有的缓慢动力学和锂负极的不稳定性阻碍了它们的循环寿命。
蔡晨阳/付宇AFM：集成正极-凝胶电解质界面实现先进的锂硫化聚丙烯腈电池
在此，南京林业大学蔡晨阳副教授、付宇教授等人提出了一种正极和电解质集成界面的新颖设计，该设计显着提高循环稳定性。该人工固体电解质界面（ASEI）可同时稳定锂负极并提高界面相容性，从而实现一体化电池系统。使用定向模板实现垂直排列的正极结构进而实现高效的锂离子扩散并增强电化学动力学。制备的 Li-SPAN 电池，在 1000 次循环后表现出每次循环 0.037% 的低容量衰减率和卓越的倍率性能。
蔡晨阳/付宇AFM：集成正极-凝胶电解质界面实现先进的锂硫化聚丙烯腈电池
图1. 作用机制示意图
总之，该工作提出了一种针对SPAN正极和锂金属负极的双表面工程策略，从而制备了具有优异电化学性能的集成Li-SPAN电池。使用模板法构建的SPAN正极的垂直排列结构显着改善了电极内的锂离子扩散。此外，正极与PCA凝胶电解质的集成增强了SPAN正极的循环稳定性。最终的Li-SPAN电池表现出卓越的性能，保持了891.5 mAh g-1的高容量。
经过1000次循环后，每个周期的容量衰减率仅为0.037%。这些结果展示了Li-SPAN电池的实用潜力，并突出了集成结构设计对实现长循环寿命电池的重要性。总体而言，这项工作为高性能Li-SPAN电池的开发提供了宝贵的见解，并强调了集成设计策略在推进储能系统领域的重要性。
蔡晨阳/付宇AFM：集成正极-凝胶电解质界面实现先进的锂硫化聚丙烯腈电池
图2. 电池性能
Integrated Configuration Design Strategy Via Cathode-Gel Electrolyte With Forged Solid Electrolyte Interface Toward Advanced Lithium-Sulfurized Polyacrylonitrile Batteries Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202306484

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