锂金属电池中锂的不均匀和树枝状沉积在很大程度上影响了电池的性能，包括循环寿命、容量和安全性。目前人们已经提出了各种创新的方法来解决这些问题，然而锂金属负极在高电流密度和高循环容量下的稳定循环仍然具有挑战性。
近日，中科院兰州化物所Junping Zhang报道了综合考虑Li+离子的电化学沉积行为和空间分布，设计了一种具有珍珠层状微结构的层状纳米复合隔膜。
文章要点
1）研究人员通过Laponite@RD纳米片沿Celgard隔膜表面的流动诱导取向，以及纳米片与聚乙烯醇的原位交联，制备出这种复合隔膜。这种隔膜可以使金属锂负极在超高电流密度和循环容量下同时实现无锂枝晶。值得注意的是，即使在电流密度为30 mA cm−2，循环容量为15 mA h cm−2的条件下，基于该隔膜的锂金属负极仍然保持稳定，具有极低的过电位，循环寿命超过2000 h。此外，锂硫电池（5.4 mg cm−2 S负载）和Li-NCM523电池（8.8 mg cm−2 NCM523负载）均表现出优异的倍率性能和循环稳定性。
这项研究突出了聚合物/粘土层纳米复合材料隔膜在高电流密度和循环容量下稳定锂金属负极循环的应用潜力。
参考文献
Yanfei Yang , Junping Zhang , Layered nanocomposite separators enabling dendrite-free lithium metal anodes at ultrahigh current density and cycling capacity, Energy Storage Materials (2021),
DOI：10.1016/j.ensm.2021.02.005
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.02.005
