AFM：自癒合硫化物/聚合物複合電解質用於鋰金屬電池

固體電解質保護的鋰（Li）金屬負極保證了能量密集、安全的電池。儘管硫化物固體電解質具有易於加工和快速離子傳輸的特點，但其同時也存在複雜的化學機械問題，包括鍍鋰導致的斷裂和剝離導致的接觸損失。

近日，得克薩斯大學奧斯汀分校Arumugam Manthiram報道了在硫化物固體電解質和聚合物粘結劑之間設計了界面，並通過Li金屬電池中具有低鋰過剩（N/P = 1）的複合電解質來保護Li金屬負極，實現了出色的性能。

文章要點

1）實驗結果顯示，在實際面容量接近2.0 mAh cm−2的條件下，Li金屬||NMC 鈕釦全電池實現了140次全循環，容量保持率爲82%，循環壽命比裸Li金屬負極提高了一倍以上。此外，複合電解質保護的負極可以在溫和的電堆壓力（160 kPa）下穩定工作，140次循環容量保持率可達92%。

2）Li金屬電池性能的提高歸因於三個主要因素。首先，複合電解質可在循環過程中自修復鍍鋰引起的斷裂，防止界面生長和鋰絲穿透。第二，複合電解質能適應鋰金屬的體積變化。第三，由於硫化物和單體是共價鍵合，因此，複合電解質更穩定。

這項研究強調了調節硫化物固體電解質表面性質的重要性，從而朝着更安全、高能和可充電的鋰金屬電池邁出了重要一步。

參考文獻

Yuxun Ren, et al, A Self-Healable Sulfide/Polymer Composite Electrolyte for Long-Life, Low-Lithium-Excess Lithium-Metal Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202106680

https://doi.org/10.1002/adfm.202106680

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