华科大黄云辉/袁利霞、浙大陆俊 Nature: 实现液-液界面张力稳定的锂金属电池

本文介绍了华中科技大学黄云辉教授、袁利霞教授和浙江大学陆俊教授在Nature期刊上发表的研究成果，提出了一种通过液-液界面张力（γL–L）稳定锂金属电池的新策略。研究背景源于锂金属电池（LMBs）因其高能量密度被视为下一代储能技术的核心，但其正负极界面不稳定性限制了实用化。研究目的是开发一种不依赖锂离子迁移路径的新型界面调控机制，实现高能量密度电池的长循环稳定性。研究采用首创的微乳液电解质策略，利用不混溶氟化液滴与碳酸酯溶剂的液-液界面张力自发驱动氟化物富集至正/负极界面，突破电场与浓度梯度限制，实现了双电极同步保护机制。实验结果显示，该策略在4.7V高电压下400圈循环容量保持率达94.4%，7.2 Ah软包电池能量密度达547 Wh kg⁻¹，并通过钉刺测试验证了本征安全性。结论表明，该研究为破解锂电池“三高”难题提供了新思路，具有重要的理论和应用价值。