1593
2020-04-15
记者14日从中国科学技术大学获悉，该校核化学与材料学院姚宏斌课题组与合作者合作，充分利用氯基金属卤化物钙钛矿宽带隙、成膜性好、制备简单等优势，开发出基于金属卤化物钙钛矿的梯度导锂层，实现了金属锂负极与电解液的隔离，大幅度提升了锂金属电池的循环稳定性。该成果日前发表在《自然·通讯》上。
金属卤化物钙钛矿因其带隙可调、缺陷容忍度较高、以及制备简单等优势成为近年来光电研究领域的热点材料。然而，与锂离子导体锂镧钛氧化合物具有相似空间结构的金属卤化物钙钛矿材料，其框架内的锂离子传导特性以及相关应用却少有研究。
研究人员发现，利用旋涂法制备的金属氯基钙钛矿具有容纳和传输锂离子的特性。锂离子可以插入金属卤化物钙钛矿的晶格中，并能够在钙钛矿/基底界面可逆地进行合金化/去合金化反应，在底部生成构成独特的钙钛矿-合金层梯度渐变结构。这种独特的钙钛矿-合金层梯度渐变结构有利于锂离子在电极上的均匀沉积/脱出。
此外，研究人员发展了方便的固相转印方法，将旋涂法制备的高质量氯基钙钛矿薄膜原位地转移到在锂箔表面，形成具有梯度结构的导锂层，实现致密的锂金属沉积和脱出，避免了锂枝晶生长和锂金属电极的粉化。最终电化学循环测试表明，即使在贫锂和有限电解液的严格条件下，循环100圈后容量仍保持在80%以上，而没有保护层的锂金属电池在循环50圈后容量已降低到初始的40%。
该成果是金属卤化物钙钛矿材料在锂金属负极界面导锂层应用的首次尝试，将为新型固态电解质设计和高性能锂金属电池构筑提供更多的可行性思路。
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
