孙学良《Small》用于碱金属阳极的离子导电和高度稳定的界面

互推小编 2023-06-11

碱金属因其高比容量、低电化学势和重量轻而被认为是下一代电池先进负极最有希望的候选者。然而，碱金属负极的关键问题，特别是枝晶形成和界面稳定，仍然具有挑战性。固体电解质界面（SEI）是影响锂和钠沉积行为和电化学性能的关键因素。在此，成功开发了一种简便通用的方法，通过改性原子层沉积 (ALD) 制备锂和钠金属负极的离子导电界面。在这个过程中，锂金属（或钠金属）在原子层沉积过程中扮演锂（或钠）源的角色，而无需任何额外的锂（或钠）前驱体。而且，解决了关于 ALD 沉积温度对涂层成分和结构影响的关键问题。优化后的离子导电涂层显着提高了电化学性能。此外，还进行了电化学相场模型，以证明离子导电涂层在促进均匀电沉积方面非常有效。这种方法是通用的，可以潜在地应用于其他不同的金属阳极。同时，它可以扩展到其他类型的涂层或其他沉积技术。

图文简介

在锂或钠金属负极上制备离子导电层的两步策略示意图

电化学性能

a)电化学循环（50 次循环）后裸 Li 箔和 Li@200LiAlO x -ex的俯视 SEM 图像。b)电化学循环后Li@200LiAlO x -ex的TOF-SIMS深度剖面和相应的3D重建图像。c)电化学循环（50 次循环）后裸 Na 箔和 Na@200NaAlO x的俯视 SEM 图像。d)电化学循环后Na@200NaAlO x的TOF-SIMS深度剖面和相应的3D重建图像。