材料科学系余学斌团队首次发现并揭示了氢化锂（LiH）的锂离子传输机制，并证明氢化锂在提高锂金属负极循环稳定性有重要作用。相关成果于1月21日以《氢化锂对锂金属负极稳定性的正面作用机制研究》（Identifying the Positive Role of Lithium Hydride in Stabilizing Li Metal Anodes）为题发表在《科学进展》（Science Advances, 2022, 8, eabl8245）。
随着能源短缺和环境污染问题的日益严峻，高能量密度的锂电池的研究工作具有重大意义。虽然目前几乎占领整个消费电子市场的锂离子电池的各项性能逐步提高，但是随着人们对能量密度要求的不断提高，锂离子电池已经很难满足日益提高的比能量的需求。于是，研发具有高比容量、高循环稳定性和高安全性天然优势的锂金属负极更加迫切，以金属锂为负极材料的锂金属二次电池被认为是最具前景的下一代高比能电池。
固态电解质界面（SEI）直接与电解液接触，是影响锂金属在锂离子电池中沉积剥离行为的关键部分。近期大量研究表明，氢化锂是锂金属表面SEI的主要物质，SEI膜的结构和成分都对金属锂负极的镀锂特性和循环寿命有显著影响。然而，氢化锂具有脆性高和导电性差的特点，因此，连续生成的氢化锂被普遍认为是破坏锂金属负极循环稳定性的主要原因。
提高SEI的稳定性是锂金属二次电池领域的研究热点。研究团队基于多年来在金属氢化物储氢领域的研究基础，可控制备出石墨烯支撑的氢化镁(MgH2)纳米颗粒。计算和实验结果表明，有助于实现锂离子的快速传输。此外，借助于氢原子的低电负性，可能实现快速且均匀稳定的锂沉积。
博士研究生张虹宇为该文章第一作者，夏广林青年研究员和余学斌教授为共同通讯作者。
论文链接：
https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.abl8245
