江大新闻网讯 近日，我校光电材料与技术学院2022级硕士研究生姚书豪、李慧颖、王建行作为第一作者分别在Advanced Functional Materials（中科院一区Top, IF= 18.5）、Journal of Energy Chemistry（中科院一区Top, IF= 14）、Chemical Engineering Journal（中科院一区Top, IF= 13.3）上发表系列研究成果。

金属锂（LM）是下一代高能量密度电池的理想负极。然而，副反应、体积膨胀和不可控枝晶生长严重限制了金属锂的实际应用。电解质添加剂作为电解液的“维他命”，是改善锂金属电池界面性能的有效物质，但传统的消耗性添加剂会随着电池循环逐渐减少，无法保证锂金属长期稳定循环。金属有机框架凭借其独特的结构和性质展现出巨大潜力。然而，传统添加剂容易形成有机溶剂主导的溶剂化结构，不利于界面的稳定。为此，我校光电学院研究团队利用自由基聚合方法，有效抑制锂枝晶生长，显著提升了锂金属电池的循环寿命和安全性。相关内容以“Rigid Additives Enabling Inorganic-Rich Interphase via Steric Effects and Van der Waals Force for Stable Lithium Metal Batteries”为题发表在Advanced Functional Materials（中科院一区Top, IF= 18.5）上，论文第一作者为2022级硕士研究生姚书豪，我校为第一单位，梁济元教授与刘继延教授为共同通讯作者。

在锂金属沉积过程中，由于电场和离子浓度的不均匀，常常会在沉积过程中形成锂枝晶，这些枝晶会刺穿隔膜，引发电池短路，带来极大的安全隐患。传统的抑制锂枝晶生长的方法大多集中在降低局部电流密度或增加隔膜的机械强度等方面。然而，这些方法仍然无法彻底解决锂枝晶的生长问题。针对这些问题，研究团队通过简单的机械化学方法制备亲锂氟化物材料，用于改性聚丙烯隔膜，引导锂金属沿与常规方向相反的方向沉积。该研究为过渡金属氟化物合成及其安全性和寿命提升提供了新思路。相关内容以“Hybrid Conductive-Lithophilic-Fluoride Triple Protection Interface Engineering Induces Dendrite-Free Reverse Lithium Deposition for High-Performance Lithium Metal Batteries”为题发表在Journal of Energy Chemistry（中科院一区Top, IF= 14）上，该论文第一作者为2022级硕士研究生李慧颖，我校为第一单位，梁济元教授为通讯作者。

目前，水基锌金属电池是大规模储能系统最有前途的候选者之一，近年来引起了越来越多的关注。然而，由于不稳定的电解质界面，长期存在的问题如自发腐蚀、副产物聚集等极大地阻碍了其进一步发展。针对这些问题，研究团队引入有机小分子添加剂来调节溶剂化结构和电双层，降低电极-电解质的界面张力，从而构建稳定的锌阳极界面。该研究以“All-purpose Additive Aanchoring Interface Enables Formation of Stable Uniform Electrolyte-Anode Interphase for High Performance Aqueous Zn Metal Batteries”为题发表在期刊Chemical Engineering Journal（中科院一区Top, IF= 13.3）上，2022级硕士研究生王建行为第一作者，江汉大学为第一单位，梁济元教授为通讯作者。

上述研究成果得到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金以及江汉大学双一流学科建设重大专项基金支持。（通讯员 韦道明）

编辑  赵蔚

审核  余岚