金属锂电池（LMBs）中天然固体电解质界面（SEI）抑制电子隧穿的能力较差，不能有效地保护金属Li，这潜在的增加了SEI甚至出现死锂的情况。因此引入具有超高绝缘性和化学稳定性的人工电子隧穿势垒（AETB）来保持SEI足够低的电子电导率具有重要意义。

近日，浙江大学陆盈盈教授报道了通过自转移工艺构建了一种嵌入纳米金刚石颗粒（ND）的SEI。

文章要点

1）用作AETB的ND降低了电子通过SEI渗透的风险，重新调整了界面电场并消除了尖端效应。

2）结果表明，即使在较高的面积容量下，也可以获得无枝晶的形貌和致密的块状Li沉积。值得注意的是，使用超薄Li负极（45 μm）和LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极（4.3mAh cm^-2）的全电池可以稳定循环110次以上，表明嵌入AETB的SEI显著缓解了实际LMBs中的负极粉化和安全问题。

Zeyu Shen, et al, Tuning the Interfacial Electronic Conductivity by Artificial Electron Tunneling Barriers for Practical Lithium Metal Batteries, Nano Lett., 2020

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c02371

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c02371