华中科技大学黄云辉/裴非团队JACS：新型钛氧团簇添加剂调控高比能锂金属电池界面化学

主要观点总结

该文章报道了在华中科技大学黄云辉教授和裴非副研究员的带领下，使用钛氧簇（TOC-PCL）作为多功能电解液添加剂，调控高镍正极与锂负极的界面化学，以提高高能量密度锂金属电池的界面稳定性。研究表明，TOC-PCL能有效清除电解液中的微量HF和H2O，在电化学循环过程中构建富含无机成分的稳定电极-电解质界面，从而抑制界面化学侵蚀。这一策略使NCM811||Li电池在循环1000次后容量保持率高达80.4%，且在超高载量、高镍含量电池及Ah级软包电池中展现出优异的稳定性和可扩展性。该研究为构建具有长循环寿命和高能量密度的稳定锂金属电池提供了一种新策略。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

锂金属与高镍三元正极（如NCM811）搭配被视为下一代高能量密度锂金属电池的理想体系，然而，高反应活性和循环过程中电极产生的机械应力导致电池性能快速衰减。此外，商用碳酸酯基电解质中的微量水分会加剧电极-电解质界面的不稳定性。

关键观点2: 成果简介

林文杰博士等为本文第一作者的研究团队在国际顶级期刊Journal of the American Chemical Society上发表了题为“Tuning interphasial chemistry with titanium–oxo clusters for high-energy-density lithium metal batteries”的研究论文。该工作提出了使用聚己内酯二醇修饰的钛氧簇（TOC-PCL）作为多功能电解液添加剂，以调控高镍正极与锂负极的界面化学。TOC-PCL能有效清除微量HF和H2O，构建稳定的电极-电解质界面，大幅抑制界面化学侵蚀。

关键观点3: 研究亮点

1. 使用TOC-PCL清除电解液中的HF和H2O，缓解其引发的电极腐蚀；2. 构建富含无机成分（如TiO2）的稳定电极-电解质界面，提高电池稳定性；3. 高镍锂金属电池在循环1000次后容量保持率高达80.4%，表现出优异的电化学性能；4. 新策略在高载量、高镍含量电池及Ah级软包电池中展现出优异稳定性和可扩展性。

关键观点4: 研究方法

该研究通过物理化学实验和电化学性能测试等手段，包括FTIR光谱、XPS、XRD等，验证了TOC-PCL添加剂的作用机制和效果。

关键观点5: 作者简介

介绍了裴非研究员和黄云辉教授的研究背景和贡献。