近日，我校材料科学与工程学院付宇教授课题组在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：19.0，中科院TOP期刊）在线发表了题为“Integrated Configuration Design Strategy Via Cathode-Gel Electrolyte With Forged Solid Electrolyte Interface Toward Advanced Lithium-Sulfurized Polyacrylonitrile Batteries”的研究论文，研究提出了一种针对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。我校为第一完成单位，材料院博士生黄扬泽为第一作者，付宇教授、蔡晨阳副教授为共同通讯作者。该成果得到了国家自然科学基金等科研项目资助。（文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202306484）

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。本研究采用定向冻干技术构建的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，通过阴极与纤维素凝胶电解质的集成设计增强了SPAN阴极的循环稳定性。研究显示，C-on-L@Li电极的锂离子传输数达到了0.86，进一步通过COMSOL物理场模拟揭示筛分效应促进了锂通量的均匀沉积，并延迟枝晶的成核机制。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%。该研究可为进一步推动并实现更高效、更可持续的能源存储提供了新的解决方案