开发可在高电流密度和高面积容量运行的锂金属负极，为开发高性能的下一代电池提供了良好的机遇。然而，高倍率下锂沉积存在锂离子耗尽问题，特别是在电解质-负极界面，这影响了其实际容量和寿命。

近日，为了解决上述局限性，复旦大学彭慧胜教授，王兵杰副研究员报道了首次提出了一种超薄的锂离子吸附层（LAL），它由表面带有极性官能团的石墨烯量子点组成。

文章要点

1）研究发现，LAL中电负性量子点的强Li⁺亲和力使得电解质-阳极界面的Li⁺通量受到精确的空间约束，增加了纳米尺度上的局部Li⁺浓度，从而缓解了高电流密度下的Li⁺耗尽现象。同时，Li⁺可以穿透LAL，产生连续的Li⁺吸附效应和无枝晶的Li沉积。

2）实验结果表明，在高电流密度（60 mAcm^-2）和面容量（60 mAhcm^-2）下，可实现1000h以上的长期可逆Li镀/剥离，远远超过现有的Li负极。与裸Li负极相比，基于LAL-Li负极的锂空气电池的倍率性能和循环性能均有所提高。

参考文献

Lei Ye, et al, Lithium metal anodes working at 60 mAcm^-2 and 60 mAhcm^-2 through nanoscale lithium-ion adsorbing, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

 DOI: 10.1002/anie.202106047

https://doi.org/10.1002/anie.202106047