鋰枝晶問題嚴重影響了金屬鋰電池的實際應用,而鋰枝晶問題又嚴重影響了固體電解液界面的組成和結構。修飾SEI可以調節(jié)鋰枝晶的形成和生長。
基于此,西安交通大學Lei Li實驗實現了LiTFSI-乙醚電解液的Li保護層,通過它們的原位反應在石墨烯納米帶(SEI@GNRs)上接枝了天然的SEI。
文章要點
1)實驗結果和理論計算表明,SEI@GNRs的三維結構可以降低局域電流密度和Li+通量。
2)SEI@GNRs中的天然SEI,特別是豐富的LiF、Li3N和Li2S等無機物種,降低了Li+成核過電勢,使Li+離子沉積和成核均勻,隔離了電子輸運。
3)它們的協(xié)同作用抑制了Li枝晶的形成和生長,提高了鋰金屬電池的電化學性能。因此,該設計策略有利于鋰金屬電池的發(fā)展。
參考文獻
Xiaowei Shi, et al, Solid Electrolyte Interphase Recombination on Graphene Nanoribbons for Lithium Anode, ACS Nano, 2024
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11796