清华/天津大学合作,Nature!
研之成理
2025-11-06 09:54
文章摘要
本文针对固态锂金属电池在实际应用中面临的锂枝晶不可控生长、界面不稳定和固体电解质界面(SEI)脆性等关键问题,提出了一种以Ag₂S和AgF为主要成分的韧性无机富集SEI设计策略。研究通过引入AgNO₃与Ag/LLZTO填料,在PVDF基复合电解质中原位形成具有不对称结构的SEI,上层为高韧性Ag₂S-AgF复合层,下层为亲锂性Ag/Li-Ag合金层。实验结果表明,该设计显著提升了电池的电化学性能:对称电池在15 mA cm⁻²高电流密度下实现4500小时以上的长循环寿命,在-30°C低温条件下稳定运行超过7000小时;全电池在5C倍率下循环300次后容量保持率达88%。理论计算证实Ag₂S和AgF具有低锂离子扩散能垒(0.33 eV)和高韧性变形能力,为高功率、长寿命固态电池的开发提供了新路径。
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