本网讯  近日，材料科学与工程学院材料科学与工程22级硕士生胡训建、材料与化工21级硕士生郑怡平与材料科学与工程20级硕士生李志伟同学以共同第一作者在国际学术期刊《Angewandte Chemie International Edition》（影响因子16.6）发表了题为“Artificial LiF-Rich Interface Enabled by In situ Electrochemical Fluorination for Stable Lithium-Metal Batteries”的研究论文。该研究是碳基纳米材料及柔性能源器件团队在锂金属电池领域的又一重要成果。

锂金属电池被认为是下一代储能体系中最有前景的候选者。然而，锂负极在循环过程中，不可控的枝晶生长及体积波动造成较差的循环性能，极大的限制了其实际应用。尽管人工SEI（solid electrolyte interphase）调控及引入三维宿主策略在抑制锂枝晶生长方面取得了一定的进展，但对于SEI的长期稳定、锂离子在SEI中的动力学传输研究仍有待解决。

图1 氟化CNTs在锂金属负极中的各项性能

该工作利用锂金属上的氟化碳纳米管（CNTs）宏观膜（CMF）作为复合负极，该材料可有效调节负极/电解液界面的氧化还原状态。由于沉积的锂金属与氟化CNTs间良好的反应能，在充电过程中，锂金属负极表面形成富含LiF的SEI层，使得该SEI层的离子电导率提高到2.59×10^-7 S cm^-1、杨氏模量达到2.0 GPa。且其可有效调节锂离子的均匀沉积与剥离，抑制了枝晶的生长。更重要的是，此复合负极在全电池中表现了极高的容量保持率（~99.3 %）和显著的倍率性能。该工作将氟化技术提升到一个新的高度，为人工SEI改性及促进锂金属电池开发和商业化应用提供了一种有效的思路。

（论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202319600）