哈尔滨工业大学何伟东等首次将抗静电剂SN(SN),即十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐,与PVDF-HFP基体结合,通过可行的方法制备出适用于LMB的均相复合隔膜(PVDF-HFP/SN)。研究显示,SN的铵头提供了大量阴离子友好位点,可吸收电解液中的PF6-。这就形成了SN-PF6-的亲锂基质,使Li+在SN-PF6---Li+结构中均匀分布和沉积,并进一步减少了锂盐的消耗,确保锂阳极无枝晶形成。
图2 Li沉积过程的原位观察和Li||Li对称电池的循环稳定性得益于上述优势,Li||PVDF-HFP/SN||Li对称电池实现了1000小时最低过电位的卓越稳定性。此外,Li||PVDF-HFP/SN||LiFePO4电池还具有持久的循环寿命,在1 C(1 C = 170 mA g-1)条件下可持续循环800次,容量保持率达96.9%;在2 C条件下可持续循环1000次,容量保持率达93.4%。
图3 Li||PVDF-HFP/SN||LiFePO4电池性能A Li+-flux-homogenizing separator for long-cycle Li metal anodes. Energy & Environmental Science 2024.