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近日，昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院李坦博士與合作單位在鋰金屬電池研究領(lǐng)域取得重大突破，相關(guān)研究成果以“Li2ZrF6-based electrolytes for durable lithium metal batteries”為題，在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表。該研究成果為鋰金屬電池的實(shí)際應(yīng)用提供了新思路，為開發(fā)高安全性、高能量密度的新型儲(chǔ)能技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
鋰金屬電池因其理論比容量高（3860mAh/g）和極低的電化學(xué)還原電位（-3.04V），被認(rèn)為是下一代高性能電池的核心技術(shù)。然而，商業(yè)化碳酸酯電解液與鋰金屬電極的兼容性較差，難以在負(fù)極表面形成穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面（SEI），導(dǎo)致鋰枝晶的生長(zhǎng)，顯著影響電池的安全性與壽命。該研究通過密度泛函理論（DFT）計(jì)算和實(shí)驗(yàn)表征揭示了t-Li2ZrF6晶體獨(dú)特的電子絕緣性、離子遷移特性和界面穩(wěn)定性。在實(shí)際電池測(cè)試中，E-Li2ZrF6-N電解液不僅能有效抑制SEI層的破損，還可動(dòng)態(tài)修復(fù)界面缺陷，顯著提升全電池的倍率性能與循環(huán)壽命。
據(jù)悉，華南理工大學(xué)徐慶帥博士為該論文第一作者，丘勇才、嚴(yán)克友教授領(lǐng)銜項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，嚴(yán)克友教授為通訊作者；昆明理工大學(xué)李坦博士、溫州大學(xué)居治金教授為共同第一作者，浙江工業(yè)大學(xué)陶新永教授、中國(guó)科學(xué)院物理研究所李泓研究員、北京航空航天大學(xué)郭林教授為共同通訊作者。本研究由國(guó)家自然科學(xué)基金、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)等多項(xiàng)基金資助完成。（云南日?qǐng)?bào) 記者陳怡希）
