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近期，河南大學(xué)特種功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、材料學(xué)院趙勇教授課題組，在鋰金屬電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“A Liquid/Liquid Electrolyte Interface that Inhibits Corrosion and Dendrite Growth of Lithium in Lithium-Metal Batteries”為題，以全文形式在國(guó)際化學(xué)頂級(jí)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上發(fā)表。實(shí)驗(yàn)室碩士生何曉鋒為論文第一作者，趙勇博士和宋曉勝博士為論文通訊作者。

鋰金屬負(fù)極因其十倍于傳統(tǒng)石墨負(fù)極的理論容量和最負(fù)的化學(xué)電勢(shì)，而受到全世界的廣泛關(guān)注。在電池循環(huán)過(guò)程中，由于高活性的鋰金屬對(duì)于大多數(shù)電解液組分（溶劑、多硫化物、添加劑等）具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性，導(dǎo)致嚴(yán)重副反應(yīng)和枝晶不可控生長(zhǎng)，造成鋰金屬電池的低庫(kù)倫效率和循環(huán)穩(wěn)定性。如何避免電解液組分與鋰電極的接觸，抑制鋰金屬電池中鋰的副反應(yīng)和枝晶不可控生長(zhǎng)，是鋰金屬電池領(lǐng)域的一項(xiàng)挑戰(zhàn)（Chem. Soc. Rev., 2018, 47, 2921）。

圖 (a)：傳統(tǒng)電解液體系中鋰電極的腐蝕和枝晶生長(zhǎng)；(b)：液/液界面兩相電解液體系抑制鋰電極的腐蝕和枝晶生長(zhǎng)，增強(qiáng)鋰電極的穩(wěn)定性。

在該研究工作中，趙勇課題組借助有機(jī)溶劑之間極性的差異，提出了“液/液兩相電解液界面抑制鋰金屬電池中鋰的腐蝕和枝晶生長(zhǎng)”的概念性研究。利用弱極性氟硅烷與強(qiáng)極性二甲基亞砜，構(gòu)建了液/液界面兩相電解液體系。通過(guò)系統(tǒng)研究?jī)上嚯娊庖航缑鎸?duì)提升金屬鋰負(fù)極可逆壽命和鋰金屬電池循環(huán)穩(wěn)定性的能力，證實(shí)了液/液界面兩相電解液體系抑制鋰金屬電池中鋰的腐蝕和枝晶生長(zhǎng)的可行性。該研究工作不僅為鋰金屬電池中金屬鋰負(fù)極的腐蝕和枝晶問(wèn)題提供了新的技術(shù)手段，還為其他堿金屬電池負(fù)極的保護(hù)方法提供了新思路（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 6397-6405）。

本工作得到了中組部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、河南省科技廳、河南省教育廳和河南大學(xué)的大力支持。Angewandte Chemie International Edition是化學(xué)領(lǐng)域的頂級(jí)期刊，最新影響因子為12.257。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914532