上海硅酸盐所提出锂金属电池负极的非消耗型氟化流体界面调控策略

基于目前含氟电解液添加剂和表面氟化策略面临的问题，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李驰麟团队提出了一种“非消耗性”和“可流动性”氟化界面的新概念，通过将一种全氟聚醚（PFPE）油滴分散到电极表面，以调控锂离子沉积行为和稳定锂金属负极。与通常分散在电解液并在循环过程中被消耗的添加剂不同，该油滴可作为液体聚合物界面改性剂，与锂负极和电解液接触均不具有反应性（非消耗性），从而可在不降级锂离子扩散率的条件下，持久地保护锂负极，免于其与电解液发生副反应，减少锂盐的损耗。该富含C-F 基团的PFPE（(CF(CF3)CF2O)x(CF2O)y）具有极性、低摩擦系数、良好润滑性、低表面能和高化学惰性等特点，可实现油滴对锂金属的“动态”分层铺设保护，并作为异相成核位点，可显著降低锂镀层的成核过电势（10 mV，1 mA·cm-2）。