然而,锂金属负极循环的可逆性严重受限于活泼的电极界面带来的不均匀沉积问题。调控电极界面的物理和化学结构是提升界面稳定性,诱导锂金属电极均匀脱出和沉积,提升电池循环稳定性的重要策略。
近日,清华大学的张强教授以分子结构设计为突破口,提出了在金属锂表面有效持续构筑氟化固态电解质界面的分子设计原理。基于该原理,该团队构筑了氟代硝酸酯分子(AFA)用于高比能锂硫电池。
该研究理性设计了含氟分子在电解液表面的分解机制,以诱导金属锂界面产生高氟化锂含量的致密固态电解质界面膜。该分子构筑原理中,分子的有机化学结构被分为两部分:氟代烷基和诱导活性基团。其中,氟代烷基作为高氟含量的氟源,提供持续有效的供氟能力;诱导活性基团则用以活化碳氟键,提高氟的释放活性。
Jin Xie, Shu-Yu Sun, Xiang Chen, Li-Peng Hou, Dr. Bo-Quan Li, Prof. Hong-Jie Peng, Prof. Jia-Qi Huang, Prof. Xue-Qiang Zhang, Prof. Qiang Zhang
文章的第一作者是清华大学的博士研究生谢瑾。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202204776