锂枝晶问题是限制金属锂负极实际应用的主要阻碍。近日，广州医科大学Xujia Hong和华南师范大学Yuepeng Cai以及Qifeng Zheng等从金属锂枝晶成核与生长的观点出发，设计了基于普鲁士蓝衍生物的功能化隔膜，通过调控其中的过渡金属离子实现了对金属锂枝晶的抑制。

文章要点

1）研究人员通过静电纺丝设计了普鲁士蓝/聚丙烯腈隔膜解决了金属锂负极在电流密度下的枝晶生长问题。由于普鲁士蓝类似物中存在着孔径4.3Å的有序介孔结构，因此其可以作为离子筛选择性地提取Li⁺并实现均匀的锂离子流。

2）研究人员此外通过仔细优化设计了具有强阳离子位点的NiCo-PBA，以限制阴离子的自由迁移，从而显著增加了锂离子的迁移数。此外，与传统的聚丙烯隔膜相比，静电纺丝的聚丙烯腈隔膜具有更好的热稳定性和电解液浸润性。因此，Li/Li对称电池能够稳定工作长达3000小时而LiFePO₄/Li全电池在5mA/cm2的电流密度下也可以实现长达1000周的稳定循环。

参考文献

Mingcong Du et al, Tuning the Metal Ions of Prussian Blue Analogues in Separators to Enable High-Power Lithium Metal Batteries, Nano Letters, 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01243

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c01243