鋰枝晶、界面反應和界面物理接觸之間的關系是相互關聯(lián)的。這是一種復雜的關系，界面反應會促進鋰枝晶的形成，而鋰枝晶的存在又會反過來影響界面反應。界面反應可刺激鋰枝晶的生長。不均勻的離子傳輸和界面反應過程中晶核的形成等因素都會促進鋰枝晶的發(fā)展。另一方面，鋰枝晶的存在也會影響界面反應。鋰枝晶的形成會增加電極的表面積，增強電解質與電極之間的接觸，從而加快界面反應速率。但值得注意的是，鋰枝晶也可能對界面層造成破壞，導致電解質分解和界面反應不穩(wěn)定。固態(tài)電解質被認為是解決與非水電解質相關的各種安全問題(如泄漏、有限的化學穩(wěn)定性和易燃性)的一種有前途的解決方案。然而，固態(tài)電解質離子電導率低、易受鋰金屬影響以及與鋰金屬的界面不足等問題，對其在鋰金屬電池中的廣泛應用構成了重大障礙。為實現(xiàn)具有高安全性高能量密度的固態(tài)金屬鋰電池，以加速其在商業(yè)市場中的應用，迫切需要解決以下問題：界面穩(wěn)定性、抑制鋰枝晶的生長、探索使用富鋰金屬化合物作為替代負極材料等。

Peipei He, Yong Tang, Zhouliang Tan, Changlong Lei, Zijun Qin, Yue Li, Yunjiao Li, Yi Cheng, Feixiang Wu, Zhenjiang He, Jianbo Zhao, Solid-state batteries encounter challenges regarding the interface involving lithium metal, Nano Energy, 2024.

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109502

作者簡介

賀振江，副教授，博士生導師，現(xiàn)就職于中南大學冶金與環(huán)境學院。主要研究方向為新能源材料與器件、冶金電池電化學、有色金屬資源綜合利用等領域。在Energy Storage Materials, Chemical Engineering Journal, Nano Energy, Small,等國際期刊上發(fā)表SCI學術論文80余篇;申請專利20余項，其中授權10余項;主持國家自然科學基金項目2項、湖南省自然科學基金1項、中南大學創(chuàng)新驅動項目1項、上海市人才計劃“晨光計劃”1項、中國博士后科學基金面上項目(一等)1項及企業(yè)科技攻關項目8項，參與973項目1項、湖南省科技重大專項1項、國家自然科學基金項目2項及企業(yè)科技攻關2項;主持中南大學研究生教育教學改革項目2項，現(xiàn)承擔《傳遞過程原理》、《材料科學基礎》、《科技寫作》課程的教學，并先后獲得本科生課堂教學教學質量優(yōu)秀獎、研究生課堂教學教學質量優(yōu)秀獎。曾指導本科生參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目獲得校級、省部級及國家級立項。曾指導研究生獲得湖南省優(yōu)秀畢業(yè)生。


趙建波工程師 于北京礦冶研究總院獲得碩士學位，現(xiàn)任職于長沙有色冶金設計研究院，現(xiàn)主要從事鋰離子電池材料、濕法冶金等方面的研究。