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近期，河南大學(xué)特種功能材料教育部重點實驗室、材料學(xué)院趙勇教授課題組，在鋰金屬電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“A Liquid/Liquid Electrolyte Interface that Inhibits Corrosion and Dendrite Growth of Lithium in Lithium-Metal Batteries”為題，以全文形式在國際化學(xué)頂級期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上發(fā)表。實驗室碩士生何曉鋒為論文第一作者，趙勇博士和宋曉勝博士為論文通訊作者。

鋰金屬負(fù)極因其十倍于傳統(tǒng)石墨負(fù)極的理論容量和最負(fù)的化學(xué)電勢，而受到全世界的廣泛關(guān)注。在電池循環(huán)過程中，由于高活性的鋰金屬對于大多數(shù)電解液組分（溶劑、多硫化物、添加劑等）具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性，導(dǎo)致嚴(yán)重副反應(yīng)和枝晶不可控生長，造成鋰金屬電池的低庫倫效率和循環(huán)穩(wěn)定性。如何避免電解液組分與鋰電極的接觸，抑制鋰金屬電池中鋰的副反應(yīng)和枝晶不可控生長，是鋰金屬電池領(lǐng)域的一項挑戰(zhàn)（Chem. Soc. Rev., 2018, 47, 2921）。

圖 (a)：傳統(tǒng)電解液體系中鋰電極的腐蝕和枝晶生長；(b)：液/液界面兩相電解液體系抑制鋰電極的腐蝕和枝晶生長，增強(qiáng)鋰電極的穩(wěn)定性。

在該研究工作中，趙勇課題組借助有機(jī)溶劑之間極性的差異，提出了“液/液兩相電解液界面抑制鋰金屬電池中鋰的腐蝕和枝晶生長”的概念性研究。利用弱極性氟硅烷與強(qiáng)極性二甲基亞砜，構(gòu)建了液/液界面兩相電解液體系。通過系統(tǒng)研究兩相電解液界面對提升金屬鋰負(fù)極可逆壽命和鋰金屬電池循環(huán)穩(wěn)定性的能力，證實了液/液界面兩相電解液體系抑制鋰金屬電池中鋰的腐蝕和枝晶生長的可行性。該研究工作不僅為鋰金屬電池中金屬鋰負(fù)極的腐蝕和枝晶問題提供了新的技術(shù)手段，還為其他堿金屬電池負(fù)極的保護(hù)方法提供了新思路（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 6397-6405）。

本工作得到了中組部、國家自然科學(xué)基金委、河南省科技廳、河南省教育廳和河南大學(xué)的大力支持。Angewandte Chemie International Edition是化學(xué)領(lǐng)域的頂級期刊，最新影響因子為12.257。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914532