提升锂空气电池在更为接近实际空气中的运行稳定性,尤其是在高湿度环境下高效、稳定工作,是锂空气电池走向实用化的关键挑战。然而,目前关于高湿环境下锂空气电池的研究仍较为有限。
在此背景下,北京师范大学化学学院教授孙根班团队提出了一种双界面协同工程策略,通过引入SnCl4/DIO,在正、负极界面协同构建防护网络,共同维护了电池在极端潮湿条件下的循环稳定性,显著突破了传统添加剂对环境湿度的严苛限制,攻克了“高湿环境下负极腐蚀”这一实用化难题。

图1 双界面协同工程策略
该策略使锂空气电池在无需控湿的潮湿空气环境中(RH=50%~55%),于1000 mA g⁻¹高电流密度下实现了1864次(超过2160小时)的超长循环寿命,显著拓宽了其实际应用的环境适应性。该研究为解决长期制约锂金属空气电池实际应用的环境湿度问题,提供了创新且高效的解决方案,为设计下一代高能量、高环境耐受性的金属空气电池系统指明了新方向。
图2 双界面协同工程策略下的锂空气电池性能
相关研究成果以“Toward Practical Ultralong-Life Li-Air Batteries in High-Humidity Environments: A Synergistic Strategy for Dual-Interfacial Engineering”为题发表于《Angewandte Chemie International Edition》(Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e23411doi.org/10.1002/anie.202523411)。北京师范大学化学学院为唯一完成单位,论文第一作者为博士生赵月琳,通讯作者为教授孙根班。该研究得到国家自然科学基金资助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202523411