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在人工SEI中利用铬的硬度和耐蚀性来实现长寿的锂金属阳极( Harnessing Stiffness and Anticorrosion of Chromium in an Artificial SEI to Achieve a Longevous Lithium-Metal Anode )
Puyu Du Yang Nan Haitao Zhao Delun Guo Sujun Wu
即使锂-金属材料具有高能量密度和低电位的特点，枝晶生长和体积变化带来的安全风险也使投资者远离了商业化应用。人工固体电解质界面(SEI)的发展不仅可以解决天然SEI膜的不均匀性和脆性问题，而且可以阻断长期静止状态下的电化学腐蚀，抑制枝晶生长。本文在原位制备了一种由金属Cr和快离子导体LiF组成的杂化SEI膜，用于锂金属电极。基于金属Cr的高弹性模量、耐腐蚀、特别是与锂无合金相的独特特性，以Cr为骨架的杂化SEI膜即使在大电流密度、大面积容量的电镀-剥离过程中也表现出较高的机械强度和稳定性。电偶腐蚀试验结果表明，Cr-LiF杂化SEI膜电极的腐蚀电流降至15 nA cm-2,仅为纯SEI锂阳极的1/15。Cr LiF Li LiFePO4电池在1C下1000次以上的容量保持率为96.6%，在5C下600次以上的容量保持率为90%。考虑到这种混合人工SEI的制备策略适中、机理稳定、电化学性能优异，在金属锂电池中得到广泛应用是合理的。
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