乔世璋,最新Nature Energy !
纳米人
2026-05-20 08:57
文章摘要
本文针对高能量密度锂电池中硅负极在快充时面临固态电解质界面(SEI)不稳定和动力学缓慢的问题展开研究。研究的核心目的是探索一种无需改变商业电解液性质即可构建富阴离子界面溶剂化结构(ISS)的通用方法。澳大利亚阿德莱德大学乔世璋院士团队提出了“界面阴离子还原催化”的新范式,通过在硅负极表面引入硫(S)空位作为催化中心。这些空位产生的静电势阱能有效吸引双(氟磺酰)亚胺阴离子(FSI⁻)到界面,克服电场排斥,形成富含FSI⁻的ISS。这种受催化调节的ISS促进了FSI⁻的优先还原,生成由超细LiF晶粒组成的致密SEI,显著提升了锂离子传输动力学和机械强度。实验结果表明,采用该策略的Ah级软包电池在6分钟内可充电至85.3%,能量密度高达240.4 Wh kg⁻¹,且循环稳定性优异。研究得出结论:界面阴离子还原催化是一种有效调控界面化学、实现高容量合金负极极速快充的可行策略。
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