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對于現有的預鋰化技術來說，環境適應性和均質Li⁺補充路線的可擴展開發仍然是一個巨大的挑戰，限制了高容量陽極的全部潛力。

在這項研究中，西北工業大學Yue Ma提出了一種耐濕的界面預硫化方法，即在硅基陽極上澆鑄一種疏水的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯薄膜和一種深鋰合金(Li22Si5@C/PVDF-HFP)。

文章要點

1）這一策略不僅可以擴展到各種高容量的陽極系統(SiO_x@C，硬碳)，而且還可以與工業卷到卷組裝工藝保持一致。通過仔細調整預鋰化層的厚度，致密堆積的Si@C電極(4.5 mAh cm^?2)顯示出顯著提高的初始庫侖效率直到接近單位值，以及極高的耐濕性(60%相對濕度)。

2）此外，它還實現了電極上離子傳導性的10倍以上的提高。由于將預鋰化的Si@C陽極與LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂陰極配對，2 Ah袋式原型平衡了～371WH kg^?1的能量密度和2450 W kg^?1的極端功率輸出，以及1000次循環83.8%的容量保持率。

3）中間合金的非晶態相跟蹤和空間排列分析表明，Li利用率的提高源于自發的Li⁺再分配過程的梯度應力消散模型。

參考文獻

Helin Wang, et al, Unleashing the Potential of High-Capacity Anodes through an Interfacial Prelithiation Strategy, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c07869

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c07869