超长寿命、超高容量保持率！清华大学张强教授，最新AM！

研究概述

固态聚合物锂金属电池是实现高安全性和高能量密度的重要策略。然而，Li枝晶和固有的劣质界面问题极大地限制了其实际应用。

基于此，2024年8月29日，清华大学张强教授、赵辰孜助理研究员在国际期刊Advanced Materials发表题为《Solvation Regulation Reinforces Anion-Derived Inorganic-Rich Interphase for High-Performance Quasi-Solid-State Li Metal Batteries》的研究论文。

此研究中，作者引入了具有中等溶剂化能力的三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯溶剂，它不仅可以与Li+络合，促进1,3-二氧戊环(DOL)的原位开环聚合，还可以构建溶剂化结构模型，以探索不同溶剂化结构在聚合物电解质中的作用。

其中，以接触离子对溶剂化结构为主，pDOL链段形成较少的锂键，表现出更快的动力学过程，并构建了稳健的阴离子衍生富无机界面相，显著提高了活性锂的利用率和pDOL的高耐压性。

因此，其在半电池中实现了20 mAh cm-2的超高面积容量稳定循环，并且在对称电池中可以实现超过2000 h的超长寿命。此外，与LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2正极匹配，在N/P值为3.33时，其60次循环后的容量保持率高达96.8%。

值得注意的是，能量密度为461Wh kg-1的0.7 Ah Li||LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2软包电池可以在100%放电深度下稳定循环五次。

图文解读

图1：Li SEIs的表征

图2：NCM-9 CEIs的表征

图3：锂沉积/剥离的可逆性

图4：准固态Li||NCM-9全电池的性能与应用

文献信息

Solvation Regulation Reinforces Anion-Derived Inorganic-Rich Interphase for High-Performance Quasi-Solid-State Li Metal Batteries, Advanced Materials, 2024. https://doi.org/10.1002/adma.202409489