Angew：一种基于可耗能机械联锁网络的界面层助力耐久锂金属负极

固体电解质界面(SEI)因其在稳定锂阳极方面的重要作用而备受关注。然而，天然和诸多人工SEI经常在不可控的枝晶生长或长期重复的体积变化下发生开裂和碎裂，导致容量衰减。

近日，上海交通大学Zheng Liang合成了一种具有独特能耗的机械坚固的轮烷化机械联锁网络（MIN），并将其作为长期稳定的锂金属负极的界面层进行了研究。

文章要点

1）研究人员采用了烯烃修饰的[2]轮烷作为机械互锁基元，聚[(巯丙基)甲基硅氧烷](PMMS)作为聚合物基质，然后通过硫烯点击聚合进行有效的光固化过程以获得MIN。得益于力诱导的[2]轮烷单元的分子内运动，与PMMS链通过常见的共价交联剂连接的对照样品相比，得到的MIN显示出更好的强度、韧性、自适应和能量耗散能力。

2）研究人员通过旋涂和光固化过程将MIN进一步整合到Li或Cu箔上。在长时间重复的Li沉积/剥离过程中，即使在高充电容量下，最小界面层也得到了很好的保存，使对称电池在1 mA/cm²碳酸盐电解液中的循环寿命延长了1500小时。基于负载13.5 mg/cm²的金属锂和LiFePO₄负极的全电池稳定循环500次，1 C下的容量保持率为88%。

综上所述，研究结果表明MIN在长期稳定的锂金属负极和其他电池相关领域中具有潜在的应用前景。

参考文献

Jun Zhao, et al, Durable Lithium Metal Anodes Enabled by Interfacial Layers Based on Mechanically Interlocked Networks Capable of Energy Dissipation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214386

DOI: 10.1002/anie.202214386

https://doi.org/10.1002/anie.202214386