富Li₂O界面的PEO电解质

超高临界电流密度

通过掺入P₂S₅在锂负极原位形成富Li₂O的稳定SEI，抑制枝晶生长，显著提升PEO电解质的临界电流密度。

Zhang, Jiahui · Li, Siyuan · Wang, Xinyang · Mao, Shulan · Guo, Junze · Shen, Zeyu · Mao, Jiale · Wu, Qian · Kang, Shen · Cheng, Hao · Yuanzhong, Tan · 陆盈盈

Advanced Energy Materials 2023

参数信息

临界电流密度

4 mA cm⁻²

对称电池稳定循环时长

200 h

软包电池容量保持率

80 %

技术优势

枝晶不再生长

SEI中富集的Li₂O具有高界面能，引导锂球形生长，避免枝晶刺穿，从而提升安全性。

能扛大电流

临界电流密度提升至4 mA cm⁻²，使PEO电解质可用于高倍率充放电场景。

长循环更稳定

Li/SPE/LFP软包电池在实用化锂厚度和电解质厚度下，100次循环后容量保持80%。

应用场景

• 锂金属电池：以富Li₂O SEI抑制枝晶，使锂金属负极可承受实用电流密度，延长电池寿命。
• 固态电解质：为PEO固态电解质提供界面改性方案，突破其临界电流密度瓶颈，推动固态电池实用化。
• 锂硫电池：该SEI调控策略可移植到锂硫电池，抑制多硫化物对锂负极的腐蚀，提升循环稳定性。
• 软包电池集成：在50 μm薄锂和30 μm薄电解质条件下实现80%容量保持，证明其可直接用于软包电池制造。