DNA界面层

可编程 · 高CE · 超轻

首次利用DNA碱基对形成的Li-N键，实现无阳极锂金属电池均匀锂沉积与高效循环。

Ouyang, Zhaofeng · Wang, Yan · Shuo, Wang · Shitao, Geng · Xiaoju, Zhao · Xiao, Zhang · Qiuchen, Xu · Bin, Yuan · Shanshan, Tang · Jun, Li · Wang, Fei · Yao, Guangbao · 孙浩

Advanced Materials 2024

参数信息

库仑效率

≈99.1 %

界面层厚度

0.12 µm

界面层面密度

≈0.01 mg cm⁻²

高电流密度锂沉积/剥离

15 mA cm⁻²

技术优势

均匀成核

DNA碱基对与锂形成瞬态Li-N键，促进均匀的锂离子通量，避免枝晶生长。

高倍率可逆

即使在15 mA cm⁻²的高电流密度下，锂沉积/剥离仍保持优异动力学和可逆性。

超轻超薄

界面层厚度仅0.12 µm，面质量≈0.01 mg cm⁻²，几乎不牺牲电池能量密度。

应用场景

• 无阳极锂金属电池：替代传统厚锂负极，用DNA界面层解决沉积/剥离可逆性问题。
• 高能量密度储能：消除负极锂冗余，搭配超轻界面层，最大化电池能量密度。
• 生物基功能材料：将可编程DNA用作电化学界面，开辟生物材料在电池中的新应用。