锂 (Li) 金属电板 (LMB) 有望成为高能量密度可充电电板。但是ag百家乐技巧，高活性锂和非水电解质响应酿成的锂枝晶会导致安全问题和容量快速衰减。建设可靠的固体电解质界面关于完毕高倍率和龟龄命的 LMB 至关紧迫，但在技艺上仍具有挑战性 。

鉴于此，华南理工大学丘勇才教化（2023年12月毕命）、严克友教化、中科院物理所李泓教化、浙江工业大学陶新永教化讲解，在商用含 LiPF6 的 LMB 碳酸盐电解质中添加过量的 m-Li2ZrF6（单斜）纳米颗粒，有助于在施加电压的启动下将多数 ZrF62– 离子开释到电解质中，转动为 t-Li2ZrF6（三角）并原位创建具有高锂离子电导率的自若固体电解质界面。想象和低温透射电子显微镜计议标明，原位酿成的富含 t-Li2ZrF6 的固体电解质界面显耀增强了锂离子的波折并禁锢了锂枝晶的滋长。因此，用 LiFePO4 正极（面积负载，1.8/2.2 mAh cm-2）、三维锂碳负极（50 µm 厚的锂）和基于 Li2ZrF6 的电解质拼装的 LMB 在 3000 次轮回（1C/2C 速度）后显败露大大改善的轮回自若性和高容量保捏率（>80.0%）。这一后果代表了逾越的性能，因此，为试验高速度条目下耐用的 LMB 提供了可靠的基于 Li2ZrF6 的电解质。关招引头后果以题为“Li2ZrF6-based electrolytes for durable lithium metal batteries”发表在最新一期《Nature》上。本文一看成邱勇才教讲课题组博士毕业生徐庆帅，共归并看成华南理工大学LiTan和温州大学JuZhijin。

【t-Li2ZrF6富SEI的表面基础】

SEI层的特质（电子隧穿势垒和锂离子扩散速度）关于均匀的锂千里积至关紧迫。通过密度泛函表面(DFT)想象，该计议标明，与其他无机SEI身分（如Li2CO3、Li2O和LiF）比拟，t-Li2ZrF6具有最低的锂离子迁徙能垒（0.22eV）。这种幼稚垒故意于锂离子快速扩散到SEI上。此外，晶粒限度中的扩散通谈和t-Li2ZrF6的亲锂性质增强了均匀的锂千里积，退避了枝晶滋长。图1a说明了t-Li2ZrF6晶格内锂离子的最好迁徙旅途，展示了锂空位在缩小迁徙阻力方面的作用。通过比较各式晶粒限度模子中的迁徙能垒，凸起了t-Li2ZrF6的优厚性，ag百家乐技巧极端是在t-Li2ZrF6(001)/Li2O(111)晶粒限度建立中（图1b）。图1c刻画了最好晶粒限度建立，箭头暗示沿t-Li2ZrF6(001)/Li2O(111)限度的锂离子迁徙旅途。这里的残害显著低于其他SEI组件的残害。吸附能数据（图1d，e），标明锂离子优先千里积在t-Li2ZrF6上而不是金属锂上，从而促进了均匀的锂千里积。这些表面观念标明，将t-Li2ZrF6纳入SEI可显着进步锂离子迁徙率并禁锢枝晶滋长。

图 1. 富含t-Li2ZrF6的SEI的表面基础

【富含t-Li2ZrF6的SEI的酿成】

由于t-Li2ZrF6SEI在碳酸盐电解质中的融解度低，因此从溶液中径直酿成t-Li2ZrF6 SEI在技艺上具有挑战性。违抗，本计议合成了m-Li2ZrF6纳米颗粒看成添加剂，促进了在施加电压下t-Li2ZrF6的原位酿成。使用低温透射电子显微镜(cryo-TEM)和其他表征技艺分析了使用基于m-Li2ZrF6的电解质(E-Li2ZrF6-N)酿成的SEI结构：外层：由无定形有机物和结晶Li2O构成。内层：以t-Li2ZrF6晶体和极少Li2O身分为主，具有明确的晶格结构。图2a：泄露使用规范电解质(E-STD)不雅察到的树枝状锂千里积。图2b：E-STD中SEI的高永别率TEM(HRTEM)图像，泄露嵌入结构，Li2O结晶区域散布不均匀。图2c：泄露E-Li2ZrF6-N中均匀的锂千里积，莫得枝晶。图2d：凸起泄露E-Li2ZrF6-N中的双层SEI结构，内层以t-Li2ZrF6晶体为主。图2e和2f：X射线光电子能谱(XPS)分析泄露，与E-STD比拟，E-Li2ZrF6-N酿成的SEI中C和O含量显耀缩小，F含量增多。图2g-2j：翱游时间二次离子质谱(TOF-SIMS)深度剖面泄露，与E-STD中的单层SEI比拟，富含t-Li2ZrF6的SEI中存在显著的双层构成。这些收尾说明，E-Li2ZrF6-N电解质促进了坚固、自若且身分不同的SEI层的酿成。

图2.富含t-Li2ZrF6的SEI的表征

【m-Li2ZrF6基电解质的性能】

在Li-Cag百家乐技巧

• ag百家乐技巧
• 谈主
• 主座
• 常村
• 私东