东北师大吴兴隆AFM：-25至40 °C的全气候双离子电池！

双离子电池（DIBs）由于其高能量密度、低成本和环境友好性，是大规模储能的可行选择。然而，锂-石墨DIBs（LG-DIBs）正极和负极的界面不稳定性会导致循环性能差和储能失效，从而严重限制了它们的应用潜力。

东北师范大学吴兴隆等采用双管齐下的策略来提高界面稳定性，即通过在锂负极上构建3D框架的同时，通过应用刚性/惰性表面涂层来协同稳定石墨正极。

图1 LG-DIBs中的主要挑战及两管齐下的策略

在负极侧，锂表面构建的3D碳骨架可使Li⁺通量均匀分布，从而在负极电解质界面（AEI）稳定的情况下诱导锂均匀沉积，抑制锂枝晶的生长，缓解体积膨胀。在正极侧，石墨表面涂覆的刚性惰性层可抑制正极电解质界面（CEI）和电解质的连续分解，从而保持石墨正极的结构完整性。

图2 在不同温度下的电化学性能

这种双管齐下的策略提高了电池在全气候温度范围内的性能，尤其是在低温下，所得LG-DIB在-25至40 °C的全气候温度范围内实现了长循环寿命（在200 mA^-1下循环2700次后容量保持率为80%）。该研究不仅有助于开发实用的LG-DIBs，而且为其他新型电池指明了一个有前途的研究方向。

图3 循环后负极的XPS和形貌表征

All-Climate and Ultrastable Dual-Ion Batteries with Long Life Achieved via Synergistic Enhancement of Cathode and Anode Interfaces. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202201038

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