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锂金属电池由于潜在的高能量密度被认为是下一代最有前途的储能电池之一，然而传统有机液态电解液的挥发性、可燃性以及不均匀锂沉积导致的锂枝晶生长引起的安全隐患限制了其进一步发展。为了提高电池的安全性，固态电解质成为了当前的研究热点。其中，聚离子液体基固态电解质因其不可燃性、良好的机械性能、优异的化学/电化学稳定性而受到广泛关注。但是，室温离子电导率较低的缺点限制了其在全固态锂电池中的进一步应用。
上海硅酸盐所在锂金属电池异质导电界面设计中取得系列进展（图）
锂金属电池 界面设计 锂硫体系
2024/3/2
具有更高能量密度的先进锂电池是电动汽车和智能电网等大规模储能领域的迫切需求。为了最大限度地提高能量密度，锂金属因其最低的电化学电位（-3.04 V相对于标准氢电极）和最高的理论比容量（3860 mAh g-1）被用于负极材料，从而受到广泛关注。锂金属负极可以与以转换反应为特征的高能量密度无锂正极匹配，从而激发了包括氟化物和锂硫体系在内的下一代转换型电池的研究热情。然而，锂金属与高活性的有机电解液之...
中国科学院青岛能源所高比能锂金属电池电解质研究获系列进展（图）
锂金属电池 电解质研究 固态化聚合物
2023/9/2
2023年6月28日，青岛能源所崔光磊研究员带领的固态能源系统技术中心在高能锂金属电池原位固态化聚合物电解质和新型锂枝晶抑制剂功能添加剂研究方面获得重要进展。相关成果分别发表在Energy & Environmental Science《能源和环境科学》和Advanced Materials《先进材料》上。
近日，中南大学粉末冶金国家重点实验室陈立宝教授团队先后在材料科学领域国际顶级期刊《先进材料》（Advance Material）和《德国应用化学》（Angewandte Chemie）上发表最新研究成果：通过锂负极体相结构设计和人工固态电解质保护层，解决了锂金属负极循环性能差的问题，为发展实用化、高比能、长寿命锂金属电池提供了新思路。
锂金属因具有高理论容量（~3860 mAh g-1）和低氧化还原电位（相对于标准氢电极为-3.04 V），是颇有前景的锂电池电极材料之一。然而，锂枝晶的生长将会顶穿隔膜，引起电池短路热失控，甚至引燃电解液等，存在安全隐患。使用具有高机械强度的固态电解质代替电解液，可以有效阻止锂枝晶生长，从而提高锂金属电池（LMBs）安全性。相比无机电解质较高的界面接触阻抗，聚合物电解质（SPEs）可与电极形成紧密...
锂金属由于具有高理论容量（~3860 mAh g-1）和低氧化还原电位（相对于标准氢电极为-3.04 V），使其成为最具前景的锂电池电极材料之一。然而，锂枝晶的生长将会顶穿隔膜，引起电池短路热失控，甚至引燃电解液等，导致严重的安全隐患。使用具有高机械强度的固态电解质代替电解液，可以有效阻止锂枝晶生长，从而提高锂金属电池（LMBs）安全性。相比无机电解质较高的界面接触阻抗，聚合物电解质（SPEs）能...
中国科学院物理研究所专利：一种锂金属合金负极材料及其制备方法和应用
华中农业大学在锂金属负极研究中取得新进展（图）
负极 聚合物 paa 交联
2022/3/29
近日，华中农业大学理学院叶欢副研究员、曹菲菲教授和澳大利亚阿德莱德大学郭再萍教授合作，针对锂负极表面固体电解质界面相（SEI）存在易脆、刚性，无法适应体积变化等问题，设计了一种具有滑动交联键的界面聚合物（PR-PAA），改善锂负极的形貌和电化学性能。
金属锂由于具有高的理论比容量（3860mAhg-1）和低的电化学电位（-3.04V vs. SHE），被认为是下一代高能量密度电池的理想负极材料。近年来，具有三维多孔骨架的锂金属负极受到广泛关注，其高比表面积可降低局部电流密度，缓解锂金属体积膨胀，有助于实现枝晶缓和的锂沉积。然而，三维骨架的疏锂性或亲锂位点松散外露易导致锂金属不能有效沉积在其内部间隙或空腔中，减弱了多孔电极对锂金属成核和限域调控的...
为了满足下一代高比能电池的能量密度要求，具有高理论容量和低电化学电位的锂金属，是未来可充电池（比如Li-S和Li-FeF3）的理想负极。然而，负极锂枝晶不可控生长引起的固态电解质界面（SEI）不稳定、循环过程中锂的体积膨胀以及“死锂”的产生、电池短路等问题，严重阻碍了锂金属电池（LMBs）的发展。自从采用LiF作为电解液添加剂增强SEI性能以来，锂金属电池的循环寿命和库仑效率（CE）得到有效提高，...
针对锂金属界面不稳定的顽疾，中国科学院宁波材料技术与工程研究所新型储能材料与器件团队长期以来进行了大量的界面保护结构设计，已在前期取得显著进展（相关成果发布于J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 2427-2432，ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 26801-26808，J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 9339-9...
近期，清华大学化工系张强课题组在《科学进展》及《Research》上发表系列文章《掺杂碳材料亲锂性化学诱导锂金属均匀形核》（Lithiophilicity Chemistry of Heteroatom-Doped Carbon to Guide Uniform Lithium Nucleation in Lithium Metal Anodes）《亲锂卟啉有机骨架调控无枝晶金属锂负极的均匀形核》...
近日，清华大学材料学院李正操教授课题组与合作者在《自然·通讯》（Nature Communications）发表题为“原位监测锂金属电极循环过程中的锂空间分布”（Operando monitoring the lithium spatial distribution of lithium metal anodes）的研究论文。该研究利用核技术手段，将原位中子深度分析（Neutron Depth P...
清华大学化工系张强课题组在高安全复合锂金属负极的研究取得重要进展（图）
清华大学 化工系 张强 课题组 高安全复合锂金属负极
2018/4/27
2018年4月18日，清华大学化工系张强教授课题组在能源领域知名期刊《焦耳》（Joule）上发表了论文《用于金属锂电池的珊瑚状碳纤维基复合锂金属负极》（Coralloid Carbon Fiber-Based Composite Lithium Anode for Robust Lithium Metal Batteries），报道了课题组在高安全高容量的复合锂金属负极领域的研究取得的重要进展。该...