一种可调控界面工程策略——同时稳定富镍正极和高能量金属负极

近日，北京化工大学材料学院陈仕谋教授团队在国际知名期刊Advanced Materials上发表重要文章，论文题为“Durable and Adjustable Interfacial Engineering of Polymeric Electrolytes for Both Stable Ni-Rich Cathodes and High-Energy Metal Anodes”。该研究工作提出了一种用于聚合电解质的可调控界面工程策略，可同时稳定富镍正极和高能量金属负极。

对于具有高能量密度、高安全性的下一代可充电电池而言，实现高压固态锂金属电池的稳定循环至关重要的。然而，迄今为止，正/负极电极中复杂的界面问题阻碍了其实际应用。

在这里，作者采用便捷的表面原位聚合技术（SIP），设计了一个超薄、可调控的界面，以同时解决上述所提的复杂界面限制，并在电解质中获得足够的锂离子导电性，从而实现持久的高电压耐受性和锂枝晶抑制。这种集成的界面工程制造了一个均匀的固体电解质界面相，有助于提高正极和聚合电解质之间的界面相容性，同时还能防止铝集流体的腐蚀。而且，这种SIP策略可以通过溶解钠、钾盐等添加剂实现固体电解质成分的调控，这在对称锂电池中呈现出突出的循环性能（在5 mA cm-2电流密度下可稳定循环超过300圈）。以此组装的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(4.3 V)||锂金属电池体现了出色的循环寿命和高库仑效率（>99%）。

这种SIP策略也在钠金属电池中得到了验证，该固体电解质设计策略为研发新一代高能量密度金属电池提供了新途径。

该工作第一作者为联合培养硕士生陈勇，陈仕谋教授为通讯作者，北京化工大学为第一完成单位。本工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202300982

(来源：北京化工大学 版权属原作者 谨致谢意）