荷兰格罗宁根大学Giuseppe Portale：基于自适应聚醚-硫脲保护层的锂沉积界面调控研究

背景：锂金属负极因其高理论比容量和低氧化还原电位被视为下一代高能量密度储能体系的关键材料，但循环过程中枝晶不可控生长、固态电解质界面（SEI）动态失稳等问题制约其实际应用。传统无机或刚性聚合物保护层存在界面接触不良或离子电导率不足的缺陷。研究目的：开发兼具动态自适应特性与良好离子传输性能的界面保护层，以实现稳定、安全的锂金属电池。结论：荷兰格罗宁根大学Giuseppe Portale等人设计了一种基于硫脲氢键超分子网络的聚醚-硫脲（TUEG4）基自适应聚合物保护层。该涂层具有剪切稀化行为与室温自修复能力，能诱导形成富含Li3N与Li2O的稳定SEI界面，有效抑制Li2CO3生成。电化学测试表明，涂覆该保护层的电池在多种条件下均表现出优异的循环稳定性和低极化电压。COMSOL模拟与原位X射线断层扫描证实，涂层通过局部刚度反馈机制实现锂离子通量的空间重分布，从而抑制枝晶定向生长。该研究为锂金属负极界面工程提供了兼具理论深度与应用潜力的材料设计策略。