锂负极保护层的原位构筑及界面调控研究

黄睿; 邓惠玲; 张彩芸; 王照云; 赵恩助; 严敏

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202512013

武汉工程大学学报 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (3) : 296 -301+328. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202512013

锂负极保护层的原位构筑及界面调控研究

黄睿, 邓惠玲, 张彩芸, 王照云, 赵恩助, 严敏

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摘要

针对高比能锂金属电池中锂金属负极面临的枝晶严重生长、固体电解质界面（SEI）膜不稳定及体积膨胀剧烈等关键问题，提出了一种简便高效的原位光聚合策略：利用聚(乙二醇)二丙烯酸酯（PEGDA）和双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI）在锂金属负极表面原位构建了一层锂负极保护层PEGDA-LiTFSI(PL)。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等表征证实，PL有效适应了锂金属负极在沉积/剥离过程中的体积变化，增强了电解液/负极界面稳定性，同时，抑制了锂枝晶的无序生长，有效阻断了电解液与活性锂之间的持续副反应。电化学性能测试显示，PL有效降低成核过电位与局部电流密度，从而实现均匀、稳定的锂沉积/剥离过程，在Li||Li对称电池中实现了超过1 200 h的稳定循环，表现出卓越的稳定性。与磷酸铁锂电极组装的全电池，在1.0 C倍率下循环300圈后比容量保持率高达95%，且在4.0 C的高倍率下仍能保持较高的放电比容量。