（通讯员 李思吾）近日，西电伟德BV1946官网余创教授团队和吴巍炜教授团队在硫化物基全固态锂金属电池负极界面设计与研究方向取得进展。研究成果以“Molecularly engineered siloxane-derived hybrid interphase for dendrite-free all-solid-state lithium metal batteries”为题发表于化学领域国际著名学术期刊《化学通讯》（Chemical Communications）。力感院博士生宋琨为论文第一作者，李思吾副教授、吴巍炜教授和余创教授为共同通讯作者，西电力感院为论文的第一单位。

该研究是团队前期在硅氧烷基有机-无机杂化界面层系列工作的重要拓展。在前期研究中，团队分别基于氟化环三硅氧烷（D3F）原位开环聚合（Adv. Funct. Mater., 2026, 36, e32071）和聚硅氧烷（PMTFPS）溶液涂覆策略（Sci. China Chem., 2026, https://doi.org/10.1007/s11426-026-3450-y），成功构建了杂化复合保护层，有效抑制了硫化物固态电解质与锂金属负极的界面副反应与枝晶生长。在此基础上，本工作进一步从分子工程角度出发，创新性地提出了一种基于氟化烷氧基硅烷小分子（FDTS）的原位共还原策略，通过在锂金属表面构建FDTS-Li杂化保护层，实现了硅基有机组分与无机LiF/LiIn纳米域的分子级均匀整合。

本策略选用1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（FDTS）作为小分子反应单体，通过与InCl3的协同原位还原反应，在锂金属表面生成了LiF、LiIn合金等无机纳米区域，同时甲氧基（–Si–OCH3）与锂金属反应形成柔性交联的有机硅氧烷网络。这种分子级工程化设计克服了传统有机-无机复合层中组分非均匀分布和界面兼容性差的局限，兼具柔性缓冲、高机械强度与优异化学稳定性。实验结果表明，该杂化界面层能有效抑制锂枝晶生长，并显著阻止硫化物电解质的还原分解。采用FDTS-Li修饰的对称电池临界电流密度高达3.2 mA cm-2，较未修饰电池提升超过两倍（图1）。搭配LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2正极和Li5.5PS4.5Cl1.5电解质构建的全固态电池，在0.5C下循环200次后容量保持率达78.7%，远超未修饰电池的40.8%（图2）。该研究为构建高稳定硫化物/锂金属界面提供了简便、可扩展的新途径，对推动高比能、高安全全固态电池的发展具有重要意义。

图 1. （a）裸锂和 FDTS-Li 对称电池的临界电流密度（CCD）测试。（b）扫速为1 mV s⁻¹ 的条件下，-100至100 mV范围内对称电池的塔菲尔曲线。（c）对称电池在电流密度为0.1、0.2、0.3和0.5 mA cm⁻²时的速率性能测试。（d）在0.2 mA cm⁻²和0.2 mA h cm⁻²的电流密度下对称电池的恒电流锂沉积剥离性能。

图 2. （a）Li|LPSC|NCM712和FDTS-Li|LPSC|NCM712全电池在0.5C电流下于3.0-4.3 V电压范围内的长循环性能。（b）Li|LPSC|NCM712和FDTS-Li|LPSC|NCM712全电池在不同电流密度下的倍率性能及（c）相应的电压曲线。

论文链接：https://doi.org/10.1039/d6cc04347j

论文相关信息：Kun Song, Tong Liu, Siwu Li, Jun Liu, Haitao Chen, Qianyou Wang, Weiwei Wu, Chuang Yu, Molecularly engineered siloxane-derived hybrid interphase for dendrite-free all-solid-state lithium metal batteries, Chemical Communications, 2026, just accepted. DOI: 10.1039/d6cc04347j.

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