金屬鋰由于其高容量（3860 mAhg?1）和低充電電壓而被認(rèn)為是極具潛力的電池材料。近日，四川大學(xué)Liu Wei、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校David Mitlin研究了外部壓力（0.1、1和10MPa）、固體電解質(zhì)界面（SEI）結(jié)構(gòu)/形態(tài)和鋰金屬電鍍/剝離行為之間的相互關(guān)系。
本文要點(diǎn)：
1) 為了模擬無(wú)陽(yáng)極鋰金屬電池（AF LMBs），作者在標(biāo)準(zhǔn)碳酸鹽電解質(zhì)中對(duì)Cu集電器進(jìn)行了分析。較低的壓力促進(jìn)了富含有機(jī)物的SEI和宏觀上不均勻的絲狀Li電沉積，這些電沉積散布在孔隙中。更高的壓力促進(jìn)了無(wú)機(jī)富F SEI與更均勻和更致密的Li膜。鋰化原始石墨烯的“種子層”(pG@Cu)有利于陰離子衍生的富含F的SEI，并促進(jìn)均勻的金屬電沉積，從而在較低的壓力下實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)的電化學(xué)穩(wěn)定性。
2) 作者在1MPa下實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的電化學(xué)性能：pG-半電池在1 mA cm?2的速率和?3 mAh cm?2容量下運(yùn)行300小時(shí)后，循環(huán)庫(kù)侖效率（CE）為99.8%。具有高質(zhì)量負(fù)載NMC622陰極（21 mg cm?2）的AF-LMB電池在C/5充電和C/2放電（1C=178 mAh g?1）下進(jìn)行200次循環(huán)后，CE為99.4%。
Liu Wei et.al Interrelation Between External Pressure, SEI Structure, and Electrodeposit Morphology in an Anode-Free Lithium Metal Battery Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302261
https://doi.org/10.1002/aenm.202302261
