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固態(tài)鋰離子電池（SLIBs）由于其較高的能量密度，有望應(yīng)用于下一代儲(chǔ)能裝置。然而，對(duì)于SLIBs的實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)，解決界面不穩(wěn)定和電化學(xué)性能差的問(wèn)題至關(guān)重要。

?哈理工李麗波EnSM：MXene與絲素蛋白肽協(xié)同構(gòu)建1+1>2原位SEI膜

圖1.SEI的構(gòu)建示意圖及表征

哈爾濱理工大學(xué)李麗波等利用絲素蛋白肽（SFP）和MXene，通過(guò)界面改性設(shè)計(jì)，成功地原位構(gòu)建了均勻的固體電解質(zhì)界面（SEI）薄膜。研究顯示，SFP的-NH₂基團(tuán)和MXene的-F末端的摻入促進(jìn)了Li₃N和LiF的形成，從而實(shí)現(xiàn)了選擇性定位和可控的SEI薄膜生長(zhǎng)，飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜（TOF-SIMS）分析證實(shí)了這一點(diǎn)。

此外，Derjaguin-Müller-Toporov（DMT）模量證明了SEI薄膜的魯棒性，這一現(xiàn)象增強(qiáng)了界面穩(wěn)定性，促進(jìn)了鋰離子成核，抑制了枝晶生長(zhǎng)，改善了電池運(yùn)行期間的整體電化學(xué)性能。

圖2.界面研究

另外，具有孤對(duì)電子的-NH₂表現(xiàn)出優(yōu)良的親鋰特性，有利于與鋰離子形成微絡(luò)合物，從而促進(jìn)鋰鹽解離，進(jìn)而加速鋰離子在體系中的遷移。此外，經(jīng)界面修飾的聚合物電解質(zhì)（PEs）具有高達(dá)1.16×10^?3S cm^?1的離子導(dǎo)電性，鋰離子（t_Li+）的遷移數(shù)為0.57。

值得注意的是，改性PEs顯著促進(jìn)了電池在室溫（RT）下的穩(wěn)定運(yùn)行，在5 C下顯示出117.6 mAh g^?1的初始放電容量。這種在界面進(jìn)行改性的創(chuàng)新策略是實(shí)現(xiàn)高能SLIBs穩(wěn)定運(yùn)行的一大進(jìn)步。

圖3.電化學(xué)性能研究

MXene and silk fibroin peptide team up to build a 1+1>2 in situ SEI film. Energy Storage Materials 2023. DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103126

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