MeilanXie ZhimeiHuang Xing Lin YankaiLi ZhaomingHuang LixiaYuan YueShen YunhuiHuang

锂空气电池具有超高的比能量（11140 Wh kg_­^-1），是目前锂离子电池的5-10倍。超高的理论比容量主要基于负极是采用锂负极和正极的O₂是直接来源于空气。但空气中除O₂外，还有N₂，H₂O和CO₂等气体。其中H₂O能够与Li负极剧烈反应生成LiOH，使得锂金属被快速消耗；并且H₂O也能与正极的放电产物Li₂O₂反应生成LiOH，LiOH进一步与CO₂反应生成难分解的Li₂CO₃堵塞正极孔道。因此，选择一种隔水透氧膜对实现锂空气电池至关重要。本工作主要是在正极壳和正极材料之间引入一种全氟聚醚隔膜，该隔膜具有高的O₂和CO₂透过率，低的H₂O和电解液透过率。因此，在该薄膜的保护下，负极和Li₂O₂的稳定性大幅度提升，电解液的挥发大大降低，且高的CO₂透过率能在负极表面形成一层Li₂CO₃丰富的SEI，进一步提升锂负极的稳定性。在全氟聚醚隔膜的保护下，锂空气电池能够循环144圈（58天，RH=30%），循环稳定性比空白电池大幅度提升。