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導讀
中國科學技術大學化學與材料學院姚宏斌課題組和張國楨副研究員經過與外部專家合作，近日在金屬鹵化物鈣鈦礦導鋰層的構建並用於穩定鋰金屬電池的研究中取得重要進展。
金屬鹵化物鈣鈦礦框架的鋰離子傳導特性機理探究。（中國科大 供圖）
中新網記者15日從中國科學技術大學獲悉，該校化學與材料學院姚宏斌課題組和張國楨副研究員經過與外部專家合作，近日在金屬鹵化物鈣鈦礦導鋰層的構建並用於穩定鋰金屬電池的研究中取得重要進展。
該成果近日發表在《自然·通訊》上。
姚宏斌課題組充分利用氯基金屬鹵化物鈣鈦礦寬帶隙、成膜性好、製備簡單等優勢，開發出基於金屬鹵化物鈣鈦礦的梯度導鋰層，實現了金屬鋰負極與電解液的隔離，大幅度提升了鋰金屬電池的循環穩定性。
作為一種新型可溶液加工的離子型半導體材料，金屬鹵化物鈣鈦礦成為近年來光電研究領域的熱點材料。然而，金屬鹵化物鈣鈦礦材料框架內的鋰離子傳導特性以及相關應用卻少有研究。
研究人員發現，利用旋塗法制備的金屬氯基鈣鈦礦具有容納和傳輸鋰離子的特性。研究人員發展了方便的固相轉印方法，避免了鋰枝晶生長和鋰金屬電極的粉化。
測試表明，在金屬鹵化物鈣鈦礦導鋰層的保護下，鋰電池的穩定性顯著提升。
據悉，該工作是金屬鹵化物鈣鈦礦材料在鋰金屬負極界面導鋰層應用的首次嘗試，金屬鹵化物豐富的結構和穩定的框架將為新型固態電解質設計和高性能鋰金屬電池構築提供更多的可行性思路。
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