西安交通大学「国家级青年人才」宋江选Angew | 离子筛隔层缓解浓差极化实现长寿命510 Wh Kg⁻¹锂金属软包电池

背景：高能量密度锂金属电池的发展受到锂离子和阴离子不受控传输导致的浓差极化和锂枝晶生长的严重阻碍，尤其是在高电流密度下。研究目的：西安交通大学宋江选团队旨在通过界面离子筛分策略，引入聚（2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵-共聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯）（PAP）中间层，固定阴离子并引导均匀锂离子传输，以实现稳定的锂金属电池。结论：PAP中间层通过季铵基团锚定阴离子、聚醚链促进锂离子传输，协同提高锂离子迁移数，缓解浓差极化，抑制枝晶生长；组装的7 Ah软包电池在贫电解液和高电流密度条件下展现出510 Wh kg⁻¹的超高能量密度和180次循环后84.2%的容量保持率，证明了该策略的有效性。