可充电锂金属电池（LMBs）作为下一代高能量密度存储系统的有吸引力的候选者，由于不可控的枝晶生长和弱固体电解质界面(SEI)而受到高过电位和低循环性能的严重困扰。

近日，燕山大学彭秋明教授，Guodong Zou通过在含SF6的气氛中一步腐蚀Ti₃SiC₂的简单方法，成功地合成了手风琴状的S/F共掺杂碳，其锂化SFC复合电极表现出枝晶抑制和较小的电压滞后的特性。

文章要点

1）锂化SFC复合电极提供了长期循环能力（1600 h）以及低过电位（12.1 mV），超过了迄今为止报道的锂基电极。更吸引人的是，在-10、25和50 °C的温度下，对称电池在2 mA cm^-2下的长期循环能力分别为160、350和500 h。

2）根据DFT计算和实验测试，研究人员证实了SFC具有大的吸附能和与Li的强耦合作用，这改善了电极的亲锂性，降低了电池过电位，并抑制了枝晶的生长。此外，硫和氟离子从SFC中逐渐释放到电解液中，形成了富含Li₂S-LiF的SEI膜，这也有助于电极的稳定性。

这项工作为MAX衍生物在宽温锂金属电池中的应用提供了新的思路。

参考文献

Jinming Wang , Meng Yang , Jing Wang , Di Liu , Guodong Zou , Baozhong Liu , John S. Tse , Lanjie Li , Liqun Ren , Qiuming Peng , Lithiation MAX derivative electrodes with low overpotential and long-term cyclability in a wide-temperature range, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.02.050

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.02.050