近日，苏庆梅教授联合化学与化工学院黄文欢副教授在国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition（影响因子16.823）发表题为"Stabilizing Solid-state Lithium Metal Batteries through In Situ Generated Janus-heterarchical LiF-rich SEI in Ionic Liquid Confined 3D MOF/Polymer Membranes”的高水平论文。我校博士研究生张星星为第一作者，苏庆梅教授和黄文欢副教授为共同通讯作者，陕西科技大学为第一通讯单位，扬州大学为共同通讯单位，该论文的发表标志着我校在固态锂金属电池方面的重大突破。
三维Janus电解质膜的作用机理图
锂金属具有高的比容量和最负的电极电势，是最具前景的负极材料，因此以金属锂为负极的锂金属电池具有较高的能量密度。但是锂金属电池的安全性和稳定性仍然存在很大挑战。针对锂金属电池的安全性问题，苏庆梅教授和我校黄文欢副教授合作构建了离子液体限域MOF/聚合物三维多孔Janus膜，并在充放电循环过程中原位形成了富含LiF/Li3N 的固态电解质界面（SEI）膜。此三维Janus膜具有快速的锂离子传输通道、优异的室温离子电导率（8.17×10-4 S cm-1）和高的锂离子迁移数（0.82）。并利用冷冻透射电镜对SEI中原位形成的LiF和Li3N纳米晶体以及锂枝晶的沉积进行了可视化监测，并对电池充放电过程中结构演变进行了理论模拟和动力学分析。特别地，这种具有高热稳定性和机械强度的膜用于固态LiǁLiFePO4和LiǁNCM-811电池，甚至软包电池，均显示出优异的倍率性能和超长的寿命。此工作为新型固态电解质的构建提供了一种新的思路和方法。
附：论文信息
Stabilizing Solid-state Lithium Metal Batteries through In Situ Generated Janus-heterarchical LiF-rich SEI in Ionic Liquid Confined 3D MOF/Polymer Membranes. Xingxing Zhang, Qingmei Su, Gaohui Du, Bingshe Xu, Shun Wang, Zhuo Chen, Liming Wang, Wenhuan Huang, and Huan Pang.
原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202304947
