锂(Li)金属在实现高能量密度可充电电池方面显示出巨大的潜力。然而,Li金属电池的实际应用仍然受到Li枝晶的形成和Li金属表面不稳定的固体电解质界面(SEI)的严峻挑战。
近日,得克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram报道了共价有机骨架(COFs)是稳定Li金属负极的一种有效保护层。原位合成的COF-Li作为锂-硫(Li-S)电池的负极,在更复杂的工作条件下表现出许多优点。
文章要点
1)首先,COF-Li保护锂不受硫化锂直接沉积的影响,有效地提高了硫的利用率。第二,COF-Li防止非活性物种的形成,包括氧化硫物种,这有助于提高Li的利用率。最后,COF有效地抑制了Li枝晶的生长,避免了有机电解液与Li的直接接触,降低了电解液的消耗。
2)该方法突出了在复杂工作条件下选择性筛选Li离子和有效保护Li负极的重要性。
这项工作为Li负极保护开辟了一条新的道路,对其他工作条件复杂的金属电池也具有一定的指导意义。
参考文献
Jiarui He, Amruth Bhargav, Arumugam Manthiram, Covalent Organic Framework as an Efficient Protection Layer for Stable Lithium-metal Anode, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202116586
https://doi.org/10.1002/anie.202116586