尽管目前人们已经在多篇文献中报道了亲锂基底对锂金属负极电化学性能的积极影响，然而关于亲锂基底在引导锂金属成核和生长行为方面的认识还不够深入。
近日，韩国高丽大学Young Soo Yun，韩国科学技术研究院（KIST）Seon Joon Kim报道了采用含大量氧、氟双杂原子的大面积Ti3C2Tx Mxene作为基底，研究了其亲锂表面对锂金属形核和生长行为的影响。
文章要点
1）研究人员发现，Mxene基底的使用导致高锂离子浓度以及在亲锂表面形成均匀的固体电解质-界面（SEI）层。固-固界面（Mxene-SEI层）显著影响沉积的锂金属核的表面张力和成核过电位，从而导致在整个Mxene表面形成均匀分散的锂纳米颗粒（直径约为10~20 nm）。初级锂纳米颗粒优先结合和凝聚成更大的次级颗粒，同时保持其初级颗粒的形状。随后，它们形成紧密堆积的结构，形成由颗粒状微结构组成的致密金属层。
2）相互连接的锂原子团簇在重复循环过程中被可逆地沉积和溶解，从而实现了高电化学性能。电池平均库伦效率（Ces）超过99.0%，循环寿命稳定在1000次以上。由亲锂MXene基板的LMA和商用的NCM622正极组装而成的Li/MXene/NCM622全电池具有极高的能量密度和功率密度，分别为545W h kg electrode-1和2400 W kgelectrode-1，从而显示了亲锂基底在LMBs中的巨大应用潜力。
参考文献
Son Ha, et al, Lithiophilic MXene-Guided Lithium Metal Nucleation and Growth Behavior, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202101261
https://doi.org/10.1002/adfm.202101261
