繼無機鈣鈦礦疊層光伏領域實現突破後，華南理工大學嚴克友教授團隊在高能量密度鋰金屬電池領域又取得重大進展，為研發、製造新一代高性能鋰電池、推動新能源汽車以及光伏-儲能一體化等領域發展提供了新的關鍵技術。據悉，該成果實現了鋰金屬電池在高載量、低N/P值和超高倍率下的穩定循環，能夠在2C的倍率下循環3000次後依然擁有80%的容量保持率，達到同級別最高水平。近日，該研究成果以「Li2ZrF6 based electrolytes for durable lithium metal batteries」（六氟鋯酸鋰基耐用型鋰金屬電池）為題發表在國際頂尖學術期刊Nature上。

該工作創新點和作用機理示意圖

    針對鋰金屬負極在碳酸酯電解液的界面穩定性難題，嚴克友教授團隊利用單斜相m-Li2ZrF6 納米顆粒作為添加劑，成功在鋰金屬負極表面構建了具有優異電化學性能的基於三方相t-Li2ZrF6固態電解質界面，實現了鋰金屬電池在高載量、低N/P值和超高倍率下的穩定循環，能夠在2C的倍率下循環3000次後依然擁有80%的容量保持率，達到同級別最高水平。

    由於m-Li2ZrF6 納米顆粒的合成工藝簡單，具備大規模生產條件，為鋰金屬電池的廣泛應用提供了解決方案。研究成果歷經2年5個月的4輪審稿、修改，最終以「Li2ZrF6 based electrolytes for durable lithium metal batteries」（六氟鋯酸鋰基耐用型鋰金屬電池）為題發表在國際頂尖學術期刊Nature上。

徐慶帥，本文第一作者，華南理工大學博士。

    該論文第一完成單位為華南理工大學，徐慶帥博士為第一作者，丘勇才、嚴克友教授領導了該項目團隊，嚴克友為通訊作者。昆明理工大學李坦副教授、溫州大學居治金教授為共同第一作者。浙江工業大學陶新永教授、中國科學院物理研究所李泓研究員、北京航空航天大學郭林教授為共同通訊作者。

    該工作得到了海外高層次人才計劃、國家自然科學基金和重點研發計劃，廣東省創新創業團隊及青年拔尖人才計劃、興華人才計劃的基金的大力支持。（記者 黃裕勇）

    頂圖：國際頂尖學術期刊Nature