中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术实验室郭玉国

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吴雄伟&郭玉国 AEM：设计具有粘弹性和不可燃性的界面层实现无枝晶高安全的固态金属锂电池

湖南农业大学的吴雄伟（通讯作者）和中科院化学所郭玉国研究员，在Advanced Energy Materials期刊上发表题为“Viscoelastic and Nonflammable Interface Design–Enabled Dendrite-Free and Safe Solid Lithium Metal Batteries”的研究性论文。该工作基于复合的聚合物固态电解质设计了一层具有粘弹性和不可燃性的界面层来解决金属锂负极与固态电解质的接触问题和金属锂枝晶的生长问题。

本文提出了一个通过设计粘弹性界面同时该界面具有不可燃性来改善电极与固态电解质界面接触的方案。复合聚合物电解质具有宽的电化学窗口，高离子电导率，和良好的热稳定性。粘弹性且不易燃的离子液体界面可在正极中构建有效的Li+传输途径，并在负极和正极界面维持界面稳定性。Li | LFP和Li | LCO电池都具有优异的倍率性能和长循环性能。此外，SEM和AFM等表征也证明光滑均匀的Li电极表面而没有枝晶形成。无论是从正极还是负极处，粘弹性离子液体层都能成功地改善固态锂金属电池中的界面问题。这一发现为优化固体锂金属电池中电极和固体电解质之间的界面提供了实用且有前景的途径。

Viscoelastic and Nonflammable Interface Design–Enabled Dendrite-Free and Safe Solid Lithium Metal Batteries. (Adv. Energy Mater., 2019, 1803854. DOI: 10.1002/aenm.201803854)