锂金属负极有望应用于新型可充电电池。不幸的是，由不可控枝晶生长和弱固体电解质界面(SEI)引起的低循环寿命和安全风险严重阻碍了锂金属负极的应用。
近日，北京航空航天大学李彬报道了采用锂-蒙脱石（Li-MMT）的层间锂离子导体来提高SEI性能，抑制枝晶生长，从而显著提高电化学性能。
文章要点
1）研究发现，这种精心设计的Li-MMT SEI不仅具有固有的快速锂离子通道，而且还可以作为蓄锂库，在Li-MMT纳米片层间和外围提供充足的Li+离子，在片间和片间提供快速的锂离子转移。此外，密度泛函理论计算证实了Li-MMT对锂离子的强吸附趋势，并通过有限元模拟验证了在10 mA cm−2时Li-MMT SEI层下稳定的锂沉积。
2）实验结果显示，精心设计的Li-MMT SEI实现了稳定的无枝晶锂沉积。在1 mA cm−2时，半电池的库仑效率在400次循环中达到99.1%，而Li-LiFePO4全电池的容量稳定到120 mAh g−1，在1 C下循环稳定在400圈以上。
这项工作为设计高性能SEI层和抑制枝晶生长提供了一种新的策略。
参考文献
Yang Nan, et al, Interlamellar Lithium-Ion Conductor Reformed Interface for High Performance Lithium Metal Anode, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202102336
https://doi.org/10.1002/adfm.202102336
