北京大学邹如强与高磊团队联合南方科技大学等单位,在SCIENCE ADVANCES发表最新研究。研究团队创新性地提出并实现了一种“引导+限制”的锂枝晶动态调控策略,通过对固态电解质层进行结构设计,成功实现了对锂枝晶的有效疏导与自限生长。
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固态电解质(SSE)有望表现出适当的机械强度,并有效抑制锂枝晶的渗透。然而,在固态电解质固有特性的驱动下,锂枝晶的生长是不可避免的。因此,以可控的方式引导锂枝突的生长比完全阻止其生长更为可行。
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研究提出了一种由分级氮化锂颗粒组成的结构层,该结构层可引导锂枝突在有限空间内生长。同时,该结构层与锂稳定性较低的电解质配对,可使被引导的锂枝突自我限制在界面的局部区域内。
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综合分析进一步表明,所设计的双层 SSE 能有效利用电池循环过程中界面产生的压力,实现对锂枝晶生长的动态控制。这种 SSE 的界面结构设计在调节全固态锂金属电池中的锂枝晶方面具有广泛的适用性。