材料科學系余學斌團隊首次發現並揭示了氫化鋰（LiH）的鋰離子傳輸機製，並證明氫化鋰在提高鋰金屬負極循環穩定性有重要作用。相關成果於1月21日以《氫化鋰對鋰金屬負極穩定性的正面作用機製研究》（Identifying the Positive Role of Lithium Hydride in Stabilizing Li Metal Anodes）為題發表在《科學進展》（Science Advances, 2022, 8, eabl8245）。
隨著能源短缺和環境汙染問題的日益嚴峻，高能量密度的鋰電池的研究工作具有重大意義。雖然目前幾乎占領整個消費電子市場的鋰離子電池的各項性能逐步提高🥀🎣，但是隨著人們對能量密度要求的不斷提高，鋰離子電池已經很難滿足日益提高的比能量的需求。於是，研發具有高比容量、高循環穩定性和高安全性天然優勢的鋰金屬負極更加迫切，以金屬鋰為負極材料的鋰金屬二次電池被認為是最具前景的下一代高比能電池。
固態電解質界面（SEI）直接與電解液接觸，是影響鋰金屬在鋰離子電池中沉積剝離行為的關鍵部分。近期大量研究表明🧖🏻，氫化鋰是鋰金屬表面SEI的主要物質，SEI膜的結構和成分都對金屬鋰負極的鍍鋰特性和循環壽命有顯著影響。然而，氫化鋰具有脆性高和導電性差的特點，因此🎆，連續生成的氫化鋰被普遍認為是破壞鋰金屬負極循環穩定性的主要原因🔡💀。
提高SEI的穩定性是鋰金屬二次電池領域的研究熱點。研究團隊基於多年來在金屬氫化物儲氫領域的研究基礎，可控製備出石墨烯支撐的氫化鎂(MgH2)納米顆粒⛹🏿♂️。計算和實驗結果表明，有助於實現鋰離子的快速傳輸。此外，借助於氫原子的低電負性，可能實現快速且均勻穩定的鋰沉積。
博士研究生張虹宇為該文章第一作者🛴，夏廣林青年研究員和余學斌教授為共同通訊作者。
論文鏈接：
https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.abl8245
