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鋰（Li）等反應性負極在電池儲存和運行過程中會受到電解質(zhì)的嚴重化學和電化學腐蝕，導致電池的可循環(huán)性迅速惡化，壽命縮短。鋰的腐蝕與固體電解質(zhì)界面（SEI）的特性有關。

在此，中國計量大學金成濱，浙江工業(yè)大學陶新永，杭州電子科技大學盛歐微等人通過設計的電化學工具和冷凍電子顯微鏡定量監(jiān)測了典型電解質(zhì)中的Li腐蝕和SEI進展（如溶解、重組）。結果顯示，連續(xù)的鋰腐蝕與SEI溶解呈正相關。

更重要的是，該工作設計了一種包含低溶解度聚合物和金屬氟化物的防腐和界面穩(wěn)定的人工鈍化層。Li對稱電池和長期運行的Li||LiFePO₄電池的鋰腐蝕減少了~74%（0.66 vs 2.5 μAh h^-1）。此外，該策略可以進一步擴展到安時規(guī)模的軟包電池。

圖1. 抗鋰腐蝕人工鈍化層的設計與制備

總之，鋰金屬-液體電解質(zhì)界面的這種動態(tài)演化在很大程度上決定了鋰金屬電池的穩(wěn)定性和性能。該工作提出引入保護層來抑制電解質(zhì)的SEI 溶解和Li腐蝕。值得注意的是，由聚合物和氟化物（例如MgF₂@PVDF）組成的復合材料可以作為典型理想的人工鈍化層，以將鋰金屬等反應性負極的腐蝕減少74%。PVDF基體能夠將鋰金屬和天然SEI與電解液隔離，而氟化物與Li反應形成耐腐蝕的Li合金和LiF，進一步抑制Li腐蝕。

此外，人工鈍化層成功促進了離子傳輸和沉積，防止鋰枝晶生長和死鋰積累。因此，該項工作揭示了SEI溶解及其與鋰腐蝕的相關性，通過減少鋰損失使鋰金屬電池能夠持久運行。

圖2. 鋰金屬負極和商業(yè)正極的電池的電化學評估

A corrosion inhibiting layer to tackle the irreversible lithium loss in lithium metal batteries, Nature Communications 2023 DOI: 10.1038/s41467-023-44161-7

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Nat. Commun.：腐蝕抑制層可解決鋰金屬電池中不可逆的鋰損失

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