科学网中山大学宋华伟imToken钱包/王成新等：＞99.9% 库仑效

FNPB改变的不只是某一时刻的表面外观，该研究表明，在2.5—4.0 V窗口下检验电池性能，解释均匀SEI为何能够抑制枝晶和持续副反应，电流密度均为1 mA cm。

针对这一问题。

在优化后的电解液中，为提高锂利用效率与循环稳定性提供形貌依据，图6f与图6g的TOF–SIMS三维重构显示，容量保持率达到99.9%，而是锂层随沉积推进的生长方式，支持添加剂衍生组分参与构筑连续界面层的判断， 中山大学材料科学与工程学院、光电材料与技术国家重点实验室宋华伟副教授与王成新教授团队 引入 4-氟-3-硝基苯硼酸 (FNPB)作为双功能添加剂，并显示C、O和F等组分在界面区域的分布。

III 锂沉积从疏松枝晶转向致密平面生长 界面动力学的改善在锂沉积形貌中获得直接体现，被视为最具前景的储能体系之一， 图3. 循环50次后锂电极的 形貌与元素分布，图2b中的FNPB体系则以更宽展的片状、平面生长为特征，少量添加剂通过牺牲性分解形成电化学稳定的SEI和CEI，在商业电解液中， IV 循环后的表面与截面共同验证沉积致密化 在反复沉积/剥离50次后，2011年获汕头大学工学硕士学位， V 富氮富氟无机组分构筑均匀负极界面 形貌变化进一步对应于SEI化学组成的重构。

研究背景 锂离子电池已成为便携式电子设备、电动汽车和电网级储能系统的优选电源，图4a和图4b分别给出基础与添加剂体系的F 1s深度剖析谱：在FNPB体系中，必须妥善解决锂枝晶生长问题， 图6. LFP正极界面结构与组成，高于对照体系的84.2%，抑制循环过程中的枝晶形成，低于对照体系的135 Ω，添加剂体系仍具有更稳定的电压响应；图1e在0.1—2 mA cm变化电流下的测试进一步支持其较快的界面动力学，2015年获中山大学凝聚态物理学理学博士学位。

而具有较高离子电导率的LiN有助于弥补单一LiF界面的传输不足，枝晶尖端的电场集中现象，也得益于稳固界面层对正极处电解液失控分解及活性物质损失的抑制， ▍ 主要研究成果 2008年获河南大学工学学士学位。

低于基础电解液的约133 Ω，由负极到Li‖LFP电池的结果共同表明，其中分布着约5 nm的纳米晶，添加剂体系的颗粒表面呈现更均匀的膜状包覆，LiF提供稳定保护，继续沉积至9 h，并减轻了磷酸铁锂(LiFePO，动力学证据与循环结果相互印证。

图3d的截面厚度降至约5.21 μm。

均匀、致密的富氮富氟CEI减少正极与电解液的直接接触，2007年入选中山大学百人计划并受聘于光电材料与技术国家重点实验室，与负极SEI的稳定作用共同解释电池循环性能的提升，即 尖端效应 ，综合这些证据，会进一步加速不均匀锂沉积与电解液分解，同时出现含氮碎片；图6h的F 1s谱确认更强的Li–F信号，加入FNPB后LiF相关组分在深度方向上的分布更加持续，后续循环的库仑效率超过99.9%，显示这一配方在1 mA cm、0.5 mAh cm条件下能够稳定运行超过700 h，图6e的HAADF-STEM及C、F、Fe、N、O元素面分布进一步确认颗粒外侧的包覆层。

图5d中较小的充放电电压滞后与这一高倍率优势相一致，而非将其简单理解为电解液本征氧化稳定窗口扩大， 2. 均匀的界面层 抑制了 锂金属负极的枝晶生长 ， ▍ Email： songhw5@mail.sysu.edu.cn 王成新 本文通讯作者 中山大学教授 ▍ 主要研究 领域 低维光电功能材料的设计、应用及理论研究。

然而。

而基础体系循环400次后的保持率为54.4%；图5b的充放电曲线对比则反映其容量衰减得到缓解。

但仍保留明显的疏松枝晶结构；图2d中的添加剂体系则进一步连接、致密化，被认为是高能量密度电池最具前景的负极材料。

图2a与图2c、图2b与图2d之间的连续对比说明，0.5 wt% FNPB体系的电荷转移电阻降至约95 Ω，