非质子型锂氧（Li-O₂）电池因其理论能量密度可高达3500 Wh kg⁻¹而受到广泛关注，这大约是传统锂离子电池的10倍。然而，非质子型Li-O₂电池的实际应用受到几个关键问题的严重阻碍，包括电解液的降解，不良的副反应，O₂正极的反应动力学迟缓，以及锂金属负极的不稳定和不安全等。

近日，厦门大学董全峰教授，毛秉伟教授，郑明森副教授报道了通过在含LiNO₃的电解液中电化学抛光锂金属负极，成功地在锂金属表面构建了一层分子光滑的LiNO₃多层结构SEI膜，并表现出了优异的性能。

文章要点

1）通过成功地抑制O₂渗透和NO₂⁻的溶解，抛光的Li金属负极不仅可以避免传统含LiNO₃ Li-O₂电池中普遍存在的NO₂⁻溶解带来的负面影响，而且可以有效地抑制Li枝晶的生长以及在O₂存在下Li金属和电解液之间的副反应。因此，在O₂饱和的对称锂电池体系中，抛光的锂金属负极表现出高度稳定和可逆的镀锂/剥离过程以及极小的极化。

2）作为概念验证，研究人员将抛光的锂金属用作Li-O₂电池的负极，使用Ru/rGO作为正极。结果显示，Li-O₂的循环稳定性得到显著提高（415次），是使用纯锂金属作为负极的Li-O₂电池（192次）的两倍多。此外，即使仅使用rGO作为正极材料，抛光锂负极的Li-O₂电池仍能稳定工作375次，是纯净锂负极的Li-O₂电池（36次）的十倍以上。

这项工作为研究人员设计具有独特结构、性能优良的SEI膜，以保护锂金属负极在放电/充电过程中不受溶解氧和电解液的腐蚀，提供了指导。

Xiao-Dong Lin, et al, An oxygen-blocking oriented multifunctional solid-electrolyte interphase as protective layer for lithium metal anode in lithium–oxygen batteries, Energy Environ. Sci., 2020

DOI: 10.1039/D0EE02931A

https://dx.doi.org/10.1039/D0EE02931A