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1、pos機(jī)電池diy

pos機(jī)電池diy

鋰 (Li) 金屬因其出色的理論容量和低電化學(xué)電位而被普遍認(rèn)為是下一代電池最有前景的負(fù)極。然而，不穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面（SEI）和不可控的枝晶生長(zhǎng)導(dǎo)致可逆性差，阻礙了鋰金屬負(fù)極的實(shí)際應(yīng)用。在此，設(shè)計(jì)了一種在分子水平上具有均勻鋰離子路徑的新型有機(jī)-無機(jī)雜化聚合物人工 SEI (POSS-LiBMAB) 層，以穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極。SEI層是由含有八巰基丙基（POSS-SH）的無機(jī)多面體低聚倍半硅氧烷與鋰箔上的雙（烯丙基丙二酸）硼酸鋰（LiBMAB）之間的硫醇-烯“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)構(gòu)建的。得益于其靈活的聚合物共價(jià)結(jié)構(gòu)和貴重的無機(jī) Si8O16型立方體，有機(jī)-無機(jī)雜化聚合物層具有柔韌性，可有效耐受電鍍/剝離循環(huán)期間鋰金屬負(fù)極的體積變化。此外，該層在Li+和電荷離域的sp3硼氧陰離子之間表現(xiàn)出松散且均勻分布的靜電相互作用，這有助于形成均勻的分子間 Li +路徑，從而調(diào)節(jié) Li +通量在 Li 負(fù)極上的均勻分布。最后，所設(shè)計(jì)的POSS-LiBMAB層具有較高的離子電導(dǎo)率和鋰離子遷移數(shù)，可有效促進(jìn)Li +擴(kuò)散并引導(dǎo) SEI 層下方的鋰沉積。因此，在POSS-LiBMAB層的保護(hù)下，鋰金屬負(fù)極在5 mA cm -2下表現(xiàn)出穩(wěn)定的循環(huán)超過1000小時(shí)，LFP//Li全電池也表現(xiàn)出出色的循環(huán)穩(wěn)定性。

圖文簡(jiǎn)介

a) POSS-SH、b) LiBMAB、c) POSS-LiBMAB-Li 的合成過程示意圖

a) POSS-SH 和 POSS-LiBMAB 薄膜的 FTIR 光譜。b) POSS-LiBMAB 膠片的數(shù)碼照片。c) POSS-LiBMAB 薄膜的線性掃描伏安法。d) LFP//POSS-LiBMAB-Li電池的CV曲線。e) Li/POSS-LiBMAB/Li 對(duì)稱電池的計(jì)時(shí)電流法；插圖顯示了極化前后輪廓和阻抗譜的細(xì)節(jié)；f-h) POSS-LiBMAB-Si 的 AFM 形貌和結(jié)構(gòu)分析：f) POSS-LiBMAB SEI 表面的 AFM 形貌圖像；g) POSS-LiBMAB SEI 的厚度。

使用POSS-LiBMAB-Li陽極的對(duì)稱電池的電化學(xué)性能

裸鋰和 POSS-LiBMAB-Li 的形態(tài)和表面分析

柔性有機(jī)-無機(jī)雜化聚合物界面抑制鋰枝晶的機(jī)理示意圖

總之，通過使用硫醇-烯“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)，一種由POSS-SH和LiBMAB結(jié)合的新型有機(jī)-無機(jī)雜化聚合物人工SEI層均勻地原位構(gòu)建在鋰金屬負(fù)極表面。柔性3D交聯(lián)混合網(wǎng)絡(luò)通過形成大量強(qiáng)SC鍵組裝而成，可以機(jī)械地承受鋰金屬負(fù)極在重復(fù)循環(huán)過程中的體積變化。更重要的是，雜化人工SEI層具有豐富且均質(zhì)的離域sp3硼氧陰離子，與Li+具有松散的靜電相互作用，在外電場(chǎng)作用下可生長(zhǎng)均勻的分子間Li+離子通道，有效調(diào)節(jié)Li+沉積。因此，在原位構(gòu)建的POSS-LiBMAB層的保護(hù)下，鋰金屬負(fù)極表面的枝晶形成和生長(zhǎng)受到抑制，POSS-LiBMAB-Li負(fù)極在對(duì)稱電池和LFP中均表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)壽命//李滿格。通過分子間聚合構(gòu)建具有均勻分子間Li+路徑的有機(jī)-無機(jī)雜化層的策略為設(shè)計(jì)具有長(zhǎng)壽命的鋰金屬負(fù)極提供了新的見解。我們相信這種自下而上的制造策略可以進(jìn)一步應(yīng)用于穩(wěn)定鈉、鋅和鉀金屬陽極，因?yàn)樗鼈円彩艿街У睦_。

論文信息

論文題目：Interphase Building of Organic–Inorganic Hybrid Polymer Solid Electrolyte with Uniform Intermolecular Li+ Path for Stable Lithium Metal Batteries

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