为了应对上述挑战,上海电力大学的闵宇霖教授联合同济大学刘明贤教授和澳大利亚阿德莱德大学郭再萍院士,以2,4,6-三羟基苯磺酰氟有机小分子为主体在铜箔表面构建活性层以引导锂离子的定向沉积,使低温下的锂沉积物形态致密,从而获得更高的锂循环库仑效率 (≥ 98%)。优化后的活性层使锂金属电池在 −60 至 30 ℃ 温度范围内能够稳定运行,为先进的锂负极设计开辟了新的途径。
作者通过XRD和电荷密度梯度分析了低温下的锂成核趋势,验证了有机小分子对锂优势成核的调控作用。通过扫描电子显微镜和冷冻透射电子显微镜测试,发现有机小分子调控的锂负极显示出更致密的沉积,这表明活性层有利于快速的锂成核,从而提高负极的库伦效率。
Da Zhang, Rong Gu, Yunxu Yang, Jiaqi Ge, Dr. Jinting Xu, Prof. Qunjie Xu, Dr. Penghui Shi, Prof. Mingxian Liu, Prof. Zaiping Guo, Prof. Yulin Min
文章的第一作者是博士研究生张达。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202315122