王治宇教授AM：通过补锂耦合界面工程实现的长寿命准固态无负极电池

为了促进高性能无负极锂金属电池(AFLMBs)的发展，迫切需要开发有效的补锂材料。

在此，大连理工大学王治宇教授团队报道了一种可实现长循环寿命准固态无负极电池的补锂耦合界面工程策略。Li₂S被用作高效的补锂物质，有效地平衡不可逆的锂损失进而稳定电池化学性质。同时，它在构建稳定的无机-有机杂化固态界面以抑制死锂和锂枝晶引起的电池性能下降方面表现出显著的功效。

图1. LFP@Li₂S正极的表征和补锂途径

总之，该工作通过将Li₂S作为补锂物质和界面促进剂加入到电池体系中，设计了一种长寿命、高能量的准固态无负极电池。具有天然高锂含量的Li₂S提供了额外的锂源，以抵消不可逆的锂损失且不会引入有害产物。Li₂S释放的多硫化物进一步直接形成更薄且坚固的混合SEI，减少锂枝晶和界面副反应造成的不可逆锂损失。Li₂S在补偿Li损失和改善界面性能方面的双重作用导致了高Li可逆性，使准固态无负极电池具有长循环寿命和稳定的容量保持率。

这一策略使准固态无负极电池具有500次循环的长寿命。Ah级准固态软包电池采用高负载LiFePO₄正极和贫凝胶聚合物电解质，表现出300 Wh kg^–1的高比能。与LiFePO₄||石墨电池相比，该电池的重量能量密度提高46%，体积能量密度提高94%。因此，该项研究可为开发具有高能量和耐用无负极电池提供一种可行的方法。

图2. Ah 级准固态无负极软包电池的电化学性能

Long-life Quasi-solid-state Anode-Free Battery Enabled by Li Compensation Coupled Interface Engineering, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202305386

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王治宇教授AM：通过补锂耦合界面工程实现的长寿命准固态无负极电池

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