锂(Li)枝晶带来的安全问题极大地限制了锂金属电池的发展。研究发现，在电沉积过程中，锂金属-电解液界面较大的浓度梯度是非均匀锂沉积的驱动力。

近日，南开大学陶占良教授提出了一种抑制Li枝晶生长的新策略—减缓Li沉积动力学。

文章要点

1）为了实现这一策略，研究人员在醚类电解液中加入氟碳表面活性剂─1,1,2,2-四氢全氟-1-癸醇（PFOD），使其在金属锂表面形成一层吸附层。更重要的是，含氟碳链的PFOD具有很强的憎锂性。

2）在镀锂过程中，PFOD层通过阻碍锂离子通过电极-电解液界面，减缓了电荷转移过程。降低的锂离子消耗速率避免了在锂金属附近产生大的浓差极化，从而获得稳定而均匀的锂沉积行为。

3）结果表明，采用PFOD电解液的Li||Li对称电池可以在极大的电流密度（20 mA cm^-2，20 mAh cm^-2）下长时间稳定循环。同时，全电池的寿命也得到显著提高。

这项工作为抑制Li枝晶提供了一种新的策略，揭示了电沉积动力学对Li沉积过程的影响。

参考文献

Tao Ma , Youxuan Ni , Qiaoran Wang , Jin Xiao , Zhengxing Huang , Zhanliang Tao , Jun Chen , Lithium dendrites inhibition by regulating electrodeposition kinetics, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.07.038

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.07.038