锂金属负极由于具有极高的理论容量和很低的电位而引起了人们广泛的研究兴趣。然而，锂枝晶生长带来的严重安全问题一直是锂金属电池实用化面临的挑战。
近日，中山大学吴丁财教授，刘如亮副研究员报道了开发了一种新型超结构单离子导电聚合物刷（CNF-g-PSSLi）作为人工固体电解质界面（SEI）膜来抑制锂金属电池中锂枝晶的生长。
文章要点
1）这种CNF-g-PSSLi具有稳固的CNF骨架纳米网络、刷子改善的界面相容性、-SO3-基团引导的锂离子的快速传输以及-SO3-基团对初始形成的锂枝晶的静电斥力等优点。
2）实验结果表明，CNF-g-PSSLi薄膜具有良好的力学性能（弹性模量为5.30 GPa），抑制电池循环枝晶生长，良好的界面接触和快速的离子传输。以CNF-g-PSSLi为人工SEI的对称Li|Li电池在超高电流密度（20 mA cm-2）下表现出优异的镀锂/剥离稳定性。此外，基于CNF-g-PSSLi薄膜的Li|LiFePO4全电池具有较长的使用寿命（300次循环），在5 C的大电流密度下，每次循环的容量衰减率仅为0.08%。
这项工作为通过精心设计的高分子工程来开发性能优良的人工SEI膜进行了一次有效的尝试。
参考文献
Junkui Zeng , Qiangtong Liu , Danyang Jia , Ruliang Liu , Shaohong Liu , Bingna Zheng , Youlong Zhu , Ruowen Fu , Dingcai Wu , A polymer brush-based robust and flexible single-ion conducting artificial SEI film for fast charging lithium metal batteries, Energy Storage Materials (2021)
DOI：10.1016/j.ensm.2021.07.002
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.07.002
