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高能量密度的電池正在深入研究和開發中，其中金屬鋰電池是一個有前途的電池系統，其能量密度超過400Wh kg^?1。不幸的是，高活性的金屬鋰很容易與液體電解質發生反應，并形成不穩定的固體電解質界面（SEI）。

不穩定的SEI導致不均勻的鋰鍍層/剝離，這降低了金屬鋰負極的庫侖效率，并最終導致金屬鋰電池的短壽命。研究表明，富含LiF的SEI是改善鋰離子均勻傳輸的一個有希望的解決方案。

黃佳琦/張學強EnSM：調節鋰金屬電池中的聚合物-溶劑相互作用實現氟化固體電解質界面

在此，北京理工大學黃佳琦教授、張學強等團隊通過調節鋰金屬負極上的聚合物涂層和電解質中的碳酸氟乙烯（FEC）之間的相互作用，證明了構建富含LiF的SEI。具有均勻分布的極性官能團的聚合物涂層可以與FEC的中間分解產物相互作用，促進LiF的形成。富含LiF的SEI保證了Li沉積的均勻性，這保證了鋰金屬電池在實際條件下穩定運行143次，而對照組為89次。

此外，一個1.0Ah的原型軟包電池在180次循環后保持了90%的容量。這項工作為通過調節溶劑和聚合物之間的相互作用來構建富含LiF的SEI提供了一種新的嘗試，用于長循環的鋰金屬電池。

圖1. 聚合物涂層的制備 ?

總之，該工作提出了一種通過調節聚合物涂層和FEC分子之間的相互作用來構建富含LiF的SEI的策略，以應對實用金屬鋰電池的挑戰。帶有極性官能團的聚合物涂層可以與FEC的中間分解產物相互作用，促進LiF在金屬鋰表面的形成。富含LiF的SEI有利于提高鋰的利用效率，并在反復的鋰電鍍/剝離過程中穩定鋰金屬負極。因此，帶有PAN-b-PSBMA/Li負極的全電池在實際條件下經歷了143次循環，而帶有原始Li負極的電池在89次循環后迅速失效。

此外，帶有PAN-b-PSBMA/Li負極的1.0Ah軟包電池在180次循環后仍然保持90%的容量保持率，這證實了PAN-b-PSBMA/Li負極的實際應用潛力。這項工作證明了形成富含LiF的SEI以穩定鋰金屬負極的一種有前途的策略，而且這種簡便的策略有可能擴展到其他電池系統。

圖2. 實際條件下全電池的循環性能

Fluorinating Solid Electrolyte Interphase by Regulating Polymer–Solvent Interaction in Lithium Metal Batteries, Energy Storage Materials 2023 DOI:?10.1016/j.ensm.2023.102799

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