我国科大显著提升锂电池稳定性

金属卤化物钙钛矿框架的锂离子传导特性机理探究。（我国科大供图）

记者十五日从我国科学技术大学获悉，该校化学和材料学院姚宏斌课题组和张国桢副研究员经过和外部专家合作，近日在金属卤化物钙钛矿导锂层的构建并用于稳定锂金属电池的研究中取得重要进展。

该成果近日发表在《自然通讯》上。

姚宏斌课题组充分利用氯基金属卤化物钙钛矿宽带隙、成膜性好、制备简单等优势，开发出基于金属卤化物钙钛矿的梯度导锂层，实现了金属锂负极和电解液的隔离，大幅度提升了锂金属电池的循环稳定性。

作为一种新型可溶液加工的离子型半导体材料，金属卤化物钙钛矿成为近年来光电研究领域的热点材料。然而，金属卤化物钙钛矿材料框架内的锂离子传导特性以及相关应用却少有研究。

研究人员发现，利用旋涂法制备的金属氯基钙钛矿具有容纳和传输锂离子的特性。研究人员发展了方便的固相转印方法，防止了锂枝晶生长和锂金属电极的粉化。

测试表明，在金属卤化物钙钛矿导锂层的保护下，锂电池的稳定性显著提升。

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-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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据悉，该工作是金属卤化物钙钛矿材料在锂金属负极界面导锂层应用的首次尝试，金属卤化物丰富的结构和稳定的框架将为新型固态电解质设计和高性能锂金属电池构筑供应更多的可行性思路。