近日，省自然科学基金持续支持的科研团队取得重要突破。浙江工业大学陶新永教授课题组在省自然科学基金探索、杰青、重大项目的多年连续资助下，致力于电化学储能材料研究。近日，该课题组与合作者通过自组装单分子层在锂金属表面诱导沉积LiF，提升了锂金属负极稳定性，获得了长寿命锂金属电池，这一成果发表在《科学》杂志。

电化学储能系统具有高效、清洁等优点，在工业生产和社会生活中发挥着重要作用。随着现代科技的发展，基于锂离子插层化学的传统锂二次电池已无法满足各种新兴领域对能量密度的需求。各国政府高度重视下一代高比能锂二次电池的发展，《中国制造2025》、美国能源部Battery 500等计划中，均将锂二次电池能量密度目标定为500 Wh/kg。然而，基于现有商业化电极材料的锂二次电池能量密度很难超过400 Wh/kg，金属锂作为锂二次电池负极材料中的“圣杯”，具有十倍于传统石墨负极的理论容量 、最低的电化学势、较小的密度，是实现500 Wh/kg目标的最佳候选负极材料之一。然而，金属锂负极存在枝晶生长这一关键难题。

针对这一难题，研究团队通过在商用氧化铝涂覆的陶瓷隔膜表面修饰高度一致且长程有序的单分子自组装层（SAMs），在阳极界面处引入偶极矩改变电子转移动力学，从而加速含氟锂盐的还原分解过程，成功构筑了富含LiF的高稳定性固体电解质界面膜，促进了Li离子的快速转移并抑制锂枝晶的生长，实现了在高正极负载、有限锂源和贫电解液等苛刻条件下优异的全电池循环性能。由于SAMs分子结构高度可调且可简便应用于商用电池体系，因而该策略可扩展到其它电极体系，构建性能更为优异的各类储能器件。

带有羧基末端的SAMs通过偶极矩定向电子加速电解液的分解示意图及含不同末端的SAMs的表征

该论文的第一署名单位是浙江工业大学。第一作者是浙江工业大学的刘育京副教授、陶新永教授、王垚副教授，通讯作者为浙江工业大学的陶新永教授与南洋理工大学的楼雄文教授。

近年来，浙江省自然科学基金坚持围绕把青年科技人才作为高水平创新型省份建设的第一资源，不断优化资助机制、完善资助体系，针对科研人才发展的不同阶段构建多维度、梯度递进的各类项目，持续资助优秀青年科技人才、着重培养领军人才，支持科研人员开展前沿基础研究探索、解决我省经济社会发展的重大需求问题。

自2009年起至今，陶新永获得多个省自然科学基金项目支持，逐步从优秀青年科研人员成长为领军型青年科技人才，获批国家基金项目，获得2019年浙江省自然科学奖二等奖。项目实施取得了一系列重要成果，陆续发表在Science、Nature Energy、Nature Commun.、Science Advances等国际知名期刊正刊及子刊上，相关成果在多家锂离子电池企业转化，实现了多种规格的锂离子电池产业化生产，取得了显著经济和社会效益。

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