尽管锂金属电池有着高能量密度的优势，但金属锂本身的电化学不稳定性使得其距离实际应用仍然十分遥远。近日，韩国蔚山国家科技研究所Sang Young Lee等借助胆甾相液晶（cLC）纤维素纳米晶（CNC）纳米膜构建了具有机械稳定性天然离子通道用于可持续锂金属电极。

文章要点

1）研究人员对cLC CNC纳米膜的胆甾相液晶结构及其间距变化进行了精心调控并特别关注其孔道结构对离子传输曲折性和枝晶抑制的作用。由于cLC具备有序多孔结构和高机械模量， cLC-CNC纳米膜可以实现均匀的锂离子通量并能够显著改善金属锂沉积-剥离的循环稳定性，同时可以抑制锂枝晶的生长。

2）研究人员将cLC-CNC（1µm）@Li（20µm）负极与高面积容量NCM811正极（3.8 mAh /cm²）相匹配构筑了具有高能量密度的锂金属全电池。得益于结构的独特性，cLC-CNC@Li使产生的锂金属全电池（n/p=1.0）能够提供高达890 Wh/L的能量密度和稳定的循环性能。

参考文献

Yong-Hyeok Lee et al, Enabling Sustainable Lithium Metal Electrodes via Cholesteric Liquid Crystalline Cellulose Nanocrystal Nanomembranes, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200799

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202200799