南工大刘丽丽，联手「国家杰青」吴宇平，最新EES成果！

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南工大刘丽丽，联手「国家杰青」吴宇平，最新EES成果！
第一作者：夏爽
通讯作者：刘丽丽，吴宇平
通讯单位：南京工业大学，东南大学
南工大刘丽丽，联手「国家杰青」吴宇平，最新EES成果！
吴宇平，东南大学能源与环境学院二级教授，博士生导师，英国皇家化学会会士，德国萨克森科学院通讯院士。2014年获国家杰出青年基金。2014年获得“国家杰出青年科学家”称号，多次入选“全球高被引科学家”之列，2015年被汤森路透从“全球高被引科学家”评为“全球最具影响力的科研精英”。主要从事锂离子电池及其关键材料、超级电容器、水系电池等储能方面的研究和开发工作。（信息来源1：https://ny.njtech.edu.cn/info/1012/1582.htm）（信息来源2：https://power.seu.edu.cn/2022/0222/c38031a399289/pagem10.htm）
南工大刘丽丽，联手「国家杰青」吴宇平，最新EES成果！
刘丽丽，南京工业大学副教授，硕士生导师，新能源材料与器件系副系主任。目前主持国家自然科学基金（青年），江苏省自然科学基金（青年），江苏省高校面上基金。研究方向：金属（锂、钠）氧气电池，超级电容器。（信息来源：https://ny.njtech.edu.cn/info/1012/2262.htm）
论文速览
锂金属电池（LMBs）因其高能量密度，是理想的下一代储能设备。然而，由于锂金属阳极（LMAs）在充放电过程中的不稳定性等问题阻碍了LMBs的商业化进程。
本论文针对锂金属电池（LMBs）存在的安全性和循环性能问题，提出了通过改性隔膜来提升锂金属阳极（LMAs）性能的解决方案。研究团队制备了涂有导电Super P和Mg(NO3)2（MN）的隔膜（SP@MND），该隔膜能够在醚类和酯类电解液中稳定释放Mg2+和NO3-，形成具有良好离子导电性的保护层，从而标准化Li+的沉积，显著提升了LMAs的循环稳定性和安全性。
实验结果表明，使用SP@MND的锂金属电池在0.5 mA cm-2的条件下能够实现超过4800小时的长循环寿命，并且在高达50 mA cm-2的大电流密度下也能保持稳定循环。
图文导读
南工大刘丽丽，联手「国家杰青」吴宇平，最新EES成果！
图1：不同隔膜在0.5 mA cm-2和1.0 mA cm-2条件下锂沉积/剥离的库仑效率，说明SP@MND隔膜在锂沉积/剥离行为中的优越性。
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图2：SP@MND在Li//Li电池中的电化学性能。
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图3：Li//S电池在1 C条件下的长期循环性能和库仑效率，以及对应的充放电电压平台。
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图4：Li//LFP电池在不同电流密度下的电化学性能。
总结展望
本研究通过创新性地在隔膜中引入Super P和Mg(NO3)2，成功制备了SP@MND改性隔膜，显著提升了锂金属电池的电化学性能。实验数据显示，改性后的隔膜能够在高电流密度下实现稳定的长循环，且具有较低的容量衰减率和高库仑效率。
这些结果不仅证明了SP@MND改性隔膜在提高锂金属电池性能方面的潜力，而且为未来锂金属电池的实际应用和商业化提供了新的思路和方法。研究团队期望通过进一步优化改性隔膜的制备工艺和组成，能够实现更高性能的锂金属电池。
文献信息
标题：Sustainable Release of Mg(NO3)2 from Separator Boosts Electrochemical Performance of Lithium Metal as Anodes for Secondary Batteries
期刊：Energy & Environmental Science
DOI：10.1039/D4EE01426J

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