液態(tài)金屬共晶鱘（EGaIn-LM）在鋰電池中，由于其固有的液體特性，具有可觀的容量和獨(dú)特的自愈特性，（LIBs）在負(fù)極應(yīng)用中引起了極大的關(guān)注。但是，LM的流動(dòng)性可能會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)的持續(xù)消耗，其在鋰化/去鋰化過程中的液體固體變化可能會(huì)導(dǎo)致固體電解質(zhì)界面（SEI）破裂。

近日，東南大學(xué)孫正明教授、章煒副教授、中國科學(xué)院大連化學(xué)研究所陳忠偉教授、羅丹研究員選擇LM作為引發(fā)劑的原點(diǎn)，在自己的動(dòng)態(tài)封裝中組裝3D水凝膠框架，其中鍛燒后LM納米顆粒可以均勻控制在水凝膠衍化碳框架中。（HDC）中。這種設(shè)計(jì)有效緩解了LM的體積膨脹，促進(jìn)了電子傳輸，提高了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，從而獲得了優(yōu)異的倍數(shù)能力(20A)。 g-1時(shí)為252.1 mAh g-1)和長期循環(huán)能力(10) A g-1下循環(huán)10,000次之后是248.1 mAh g-1）。此外，筆者還揭示了兩層SEI結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵成分，包括LiGaOx內(nèi)層，其中LiF表面堅(jiān)固，抗腐蝕，離子導(dǎo)電，驗(yàn)證了LM參與SEI的形成，以及碳框架在減少界面副作用和SEI分解方面的重要作用。這項(xiàng)研究不僅為液固界面SEI的形成、結(jié)構(gòu)演變和構(gòu)成提供了獨(dú)特的視角，也展示了構(gòu)建穩(wěn)定SEI可靠基質(zhì)的有效策略。

文章要點(diǎn)：

1. 這項(xiàng)工作開發(fā)了一種有效的策略，在水凝膠基質(zhì)衍生的分層多孔碳網(wǎng)絡(luò)中封裝EGaIn。LM的超聲波處理可以產(chǎn)生自由基，從而導(dǎo)致丙烯酰胺（AM）自由基聚合（FRP），形成水凝膠網(wǎng)絡(luò)，動(dòng)態(tài)包裝分散的LM液體。

2. 凝膠衍化碳框架（HDC）鍛燒處理后可以獲得，不僅可以減少LM自發(fā)氧化和SEI分解引起的副作用，還可以緩沖體積變化，促進(jìn)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，使其成為SEI抗衰老的理想宿主。

3. HDC/LM復(fù)合陽具有極佳的循環(huán)壽命(10) A g-經(jīng)過10000次循環(huán)后，容量為248.1 mAh g-1，容量維持率為84.6%)和優(yōu)異的倍數(shù)能力(20%) A g-容量為252.11時(shí)。 mAh g-1）。

4. 此外，SEI在LM表面形成的雙層結(jié)構(gòu)及其化學(xué)成分也得到了證實(shí)，包括LiGaOx內(nèi)層，LiGaOx內(nèi)層具有堅(jiān)固的LiF表面和耐腐蝕性和離子導(dǎo)電性。這些結(jié)果表明，LM參與SEI的形成和外部框架的整合可以有效抑制LiGaOx內(nèi)部。 持續(xù)消耗和SEI分解。

5. 本研究提供了一種基于LM的陽極制備方法，并全面探索了液體界面SEI層的形成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)成。

圖1 HDC/LM 準(zhǔn)備過程示意圖

圖2 材料表征

圖3 HDC電化學(xué)性能/LM負(fù)極

圖4 LiFePO4////HDC/LM全電池性能

原文鏈接：

https://doi.org/10.1002/adma.202401234

來源：高分子科學(xué)前沿

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原標(biāo)題：“復(fù)材信息”AM：液態(tài)金屬上的SEI通過動(dòng)態(tài)水凝膠衍生碳框架封裝穩(wěn)定

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