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编辑：双一流高校
2月17日，浙江工业大学陶新永教授团队和新加坡南洋理工大学楼雄文教授团队合 作在Science上发文，Self-assembled monolayers direct a LiF-rich interphase towardlong-life lithium metal batteries，通过自组装单分子膜实现富含LiF的SEI，获得长寿命锂金属电池。其中，浙江工业大学为论文的第一通讯单位，浙江工业大学刘育京、陶新永和Wang Yao为共同第一作者。
金属锂(Li)因其具有高比容量(3860 mA·h g−1)和低氧化还原电位(−3.04 V)等优点，而被公认为是下一代锂基电池的极具前景的负极材料。然而，锂负极的实际应用受到锂枝晶生长的限制，从而导致锂金属电池(LMBs)出现快速的容量衰减和安全问题。
图1. LMBs中SAMs的示意图及Al2O3-SAMs的表征。
文章要点1：在本文中，作者设计出具有高密度和长程有序极性羧基的自组装单层(SAMs)，其与氧化铝涂覆隔膜相连接以提供强偶极矩；因此，该结构可以在Li-双(三氟甲烷磺酰)酰亚胺中提供多余电子以加速碳-氟键断裂的降解动力学。
文章要点2：研究发现，该材料设计可以生成具有富氟化锂(LiF)纳米晶的固态电解质界面(SEI)，从而促进Li+的快速传输并有效抑制Li枝晶的生长。
文章要点3：特别地，SAMs可以使全电池在高正极负载、有限Li过量和贫电解质条件下，表现出显著增强的循环能力。因此，该工作将长期建立SAMs技术扩展至一个平台以控制电解质降解和SEI的形成，从而实现超长寿命的LMBs。
图2. Li–Cu半电池的电化学性能与LiTFSI的降解机理模拟。
图3. 界面稳定性和SEI化学组分分析。
图4. 锂沉积和SEI纳米结构的Cryo-TEM可视化。
图5. 含有SAMs的对称半电池和全电池电化学性能。
陶新永，浙江工业大学材料学院副院长，教授，博导，获国家自然科学基金优秀青年基金项目资助（2017年），主要研究方向包括碳基功能材料制备及储能性能，先进二次电池及新能源材料等。
教育经历：(1) 2014年5月-2015年12月：美国斯坦福大学材料系，访问学者（合作教授：崔屹教授） (2) 2007年4月-2008年10月：美国南卡罗莱纳大学机械工程系，博士后（导师：李晓东教授） (3) 2002年9月-2007年3月：浙江大学材料物理与化学专业，博士（导师：张孝彬教授） (4) 1998年9月-2002年7月：山东轻工业学院材料科学与工程系，工学学士
工作简历：(1) 2014/01-至今：浙江工业大学材料科学与工程学院，教授 (2) 2010/11-2013/12：浙江工业大学化学工程与材料学院，教授 (3) 2008/11-2010/10：浙江工业大学化学工程与材料学院，讲师
共发表SCI收录论文130余篇，以第一或通讯作者在Nat. Commun.、Sci. Adv.、ACS Nano、Nano Lett.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Energy Mater.等IF>10学术期刊上发表30余篇论文，SCI引用近1万次，入选ESI高被引论文12 篇，H因子51，获授权发明专利36项，合作编写英文章节2章。
楼雄文，新加坡南洋理工大学化学与生物医学工程学院教授。2014-2021连续八年入选科睿唯安（2014-2016年为汤姆森路透）全球高被引科学家。主要研究方向是设计合成纳米结构材料用于能源与环境相关的领域。
楼雄文教授专注于新能源材料与器件研究并取得了卓越的研究成果，于2017年获得英国皇家化学会旗下期刊Energy & Environmental Science所颁发的Readers’ Choice Lectureship Award，2017年入选英国皇家化学会会士Fellow of Royal Society of Chemistry (FRSC)、2013年获得世界文化理事会特别荣誉奖World Cultural Council (WCC) special recognition award、同年获得十五届亚洲化学大会—亚洲新星、2012年获得新加坡国家科学院—青年科学家奖等。2015年入选新加坡国家基金研究会评审员Singapore National Research Foundation (NRF) Investigatorship。
楼雄文教授现为Science Advances副主编、Journal of Materials Chemistry A副主编、Small Methods编委。楼雄文教授在包括如Science、Nature Energy、Science Advances、Angewandte Chemie–International Edition、Advanced Materials、Journal of the American Chemical Society、Nature Communications、Chem、Joule、Energy & Environmental Science、Advanced Energy Materials等国际顶级期刊发表论文360余篇，累计引用次数超过105000余次，H指数高达191。
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