Li-SPAN电池具有显著的能量密度和高库仑效率，是一种前景广阔的储能系统。然而，阴极电化学动力学的固有迟缓性和锂阳极的不稳定性阻碍了其循环寿命。
近日，南京林业大学付宇教授、蔡晨阳博士提出了一种针对SPAN阴极和锂金属阳极的双表面工程新策略，从而获得具有优异电化学性能的集成设计Li-SPAN电池。具体而言，采用冰模板法构建的SPAN阴极垂直排列结构显著改善了电极内的锂离子扩散，此外，阴极与集成凝胶聚合物电解质的整合增强了SPAN阴极的循环稳定性。另外，在锂金属阳极上原位构建MOF-on-COF(C-on-L)人工固体电解质界面（SEI）层对于提高锂阳极的稳定性和有效抑制锂枝晶的生长起着至关重要的作用。研究显示，通过筛分效应，C-on-L@Li电极的锂离子传输数达到了0.86，这种效应促进了锂通量的均匀沉积，并延迟了枝晶的成核。因此，最终的Li-SPAN电池性能卓越，在1000次循环后仍能保持891.5 mAh g-1的高容量，而且容量衰减率极低，每次循环仅为 0.037%。这些结果展示了Li-SPAN电池的巨大实用潜力，并强调了集成结构设计对实现长循环寿命电池的重要意义。
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