5月，我校化学工程与能源技术学院在国际期刊《Advanced Functional Materials》发表题为《Salt-Optimized Interface for Mitigating Cycle-Induced Interface Fluctuation of In Situ Polymerized Solid State Lithium Metal Batteries》的研究文章。其中，刘苏城博士为文章第一作者兼通讯作者，华南理工大学崔策助理研究员和我校张刚为共同通讯作者，东莞理工学院为第一完成单位。
原位聚1,3-二氧戊环（PDOL）电解质能有效改善固态电池的初始界面接触，但在长期循环过程中，锂负极的体积波动易导致电极与电解质界面产生间隙与裂纹，引发循环诱导的界面波动，造成接触损失和阻抗增加，严重制约电池的动态界面稳定性与循环寿命。为此，团队系统研究了不同锂盐引发剂对原位PDOL电解质界面特性的影响，提出了一种盐优化界面新策略。研究发现，由双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)引发的PDOL电解质(FPDOL)能够构建兼具高粘弹性和高离子电导率的固体电解质界面膜（SEI）。
研究表明FPDOL形成的SEI具有独特的梯度组分结构。外层富含有机-CFx组分，赋予SEI优异的柔韧性和粘附性，能够与动态演变的锂表面保持共形接触，有效缓解界面接触损失；内层含有Li3N和Li2S，显著降低了锂离子扩散能垒，加速界面动力学。相比之下，由LiDFOB和LiBF4引发的体系形成的刚性SEI难以适应界面形变，导致阻抗激增。基于此，Li||FPDOL||Li对称电池在0.1 mA cm-2下实现了长达1600小时的稳定循环，LiFePO4||FPDOL||Li全电池在1C倍率下循环250次后容量保持率高达97.8%。该工作为提升原位聚合固态电池的动态界面稳定性提供了重要参考。
图1 原位PDOL体系中循环诱导界面演变示意图
文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202530092
（撰稿：刘苏城；一审：何清；二审：詹春燕；三审：李长平）
