【锂金属】Angew：界面设计实现稳定的聚合物/硫化物电解质和无枝晶锂金属电池

有机/无机界面很大程度上影响着锂离子在固态电解质中的传输，而固态电解质/电极界面的稳定性对全固态电池的循环稳定性至关重要。然而，对界面稳定性的理解不足制约了固态电解质在全固态电池中的实际应用。近日，德国吉森大学Hanyu Huo，Jürgen Janek，加拿大多伦多大学Chandra Veer Singh课题组合作研究了Li₆PS₅Cl和PEG之间的化学演变过程，提供了无枝晶锂金属电池的界面设计思路。

本文要点

• 作者发现高极性的PEG改变了PS₄³⁻四面体的电子态和键合结构，导致了一系列副反应的发生。对PEG的端基取代（-OCH3取代-OH）不仅可以稳定内部界面，同时可以拓宽复合电解质的电化学窗口；
• 加入LiFSI后形成的富LiF层可以有效抑制Li/固态电解质界面的副反应。
• Li/PEGDMEL@mix/NCM@LNbO电池在60℃下循环100周容量保持率为81.2%。

参考文献：

Huo, H., Jiang, M., Mogwitz, B., Sann, J., Yusim, Y., Zuo, T.-T., Moryson, Y., Minnmann, P., Richter, F. H., Veer Singh, C., Janek, J., Interface Design Enabling Stable Polymer/Thiophosphate Electrolyte Separators for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202218044

https://doi.org/10.1002/anie.202218044

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