生物模拟弹效应结构稳定高性能金属阳极的电极/电解质接口
Zhenghao Zhao1, Tingting Su1, Tianyi Yang1
1Liaoning Key Laboratory of Lignocellulose Chemistry and BioMaterials, Liaoning Collaborative Innovation Center for Lignocellulosic Biorefinery, College of Light Industry and Chemical Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian, China.
ChemSusChem
|November 17, 2025
概括
研究人员创建了一个仿生弹层,以稳定电池中的金属阳极. 这种人工接口层可以防止树的生长,从而使电池寿命更长,并提高了高能储能应用的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- (Li) 金属阳极具有高能量密度,但受到状岩石形成和接口不稳定的影响.
- 现有的固体电解质间相 (SEI) 层在化/脱落过程中难以保持结构完整性.
研究的目的:
- 使用仿生方法为金属阳极开发稳定的人工SEI层.
- 提高金属阳极的结构稳定性和电化学性能.
主要方法:
- 通过电解质添加剂工程在阳极上构建了一个自组装生物仿真弹 (SABS) 层.
- 研究了SABS层抵抗体积变化并诱导均沉积的能力.
- 测试了阳极与SABS在Li-S全电池中的电化学性能.
主要成果:
- 该SABS层有效地抵抗了阳极体积变化,保持了SEI结构并阻碍了树的生长.
- 使用SABS的阳极表现出稳定的/脱落可逆性和延长周期寿命 (>4800小时).
- 带有SABS的Li-S全电池保持了高容量 (410mAhg-1在1C的900个循环后) 并显示出出色的速率能力 (390mAhg-1在3C).
结论:
- 生物模拟弹效应为稳定金属阳极中的电极/电解质接口提供了一种新的策略.
- SABS层技术为高性能,下一代储能电池打开了新的可能性.


