為了達到鋰離子電動游艇車載充電機充電蓄電池（LIBs）的理論能量密度，充分實現能源利用，開發新型高能量密度的電極材料和電動游艇車載充電機充電蓄電池體系仍迫在眉睫。作為目前最理想的負極材料，鋰金屬具備超高的理論容量（3860mAh/g）和較低的氧化還原電位（(-3.040Vvs.標準氫電極），在實際應用中Li金屬不僅可以提高傳統電動游艇車載充電機充電蓄電池的能量密度，而且還可以將電極材料從原先的含Li陶瓷拓展到不含Li的材料，如氧化物和氟化物等。
基于Li金屬負極的下一代Li金屬電動游艇車載充電機充電蓄電池（LMB），其比容量可以達到傳統LIBs的2~3倍，但由于Li金屬與眾多有機電解液的能級不匹配，所以二者在熱力學上是不穩定的，且Li金屬易于和電解液溶劑發生反應。雖然SEI膜的形成能夠在一定程度上抑制Li金屬與溶劑發生反應，但大多數這類膜并不能容納Li沉積所引起的嚴重的體積膨脹，所以Li/電解液界面的不穩定性依舊沒能得到大幅度改善，從而嚴重制約了Li金屬在可充電電動游艇車載充電機充電蓄電池中的應用。
1TLL膜的形貌表征
(a)電化學還原過程中，NiF2膜結構的轉變及TLL膜的形成示意圖；
(b-d)電化學還原前后，NiF2膜的數碼照片(b)、SEM圖像(c，d)；
(e)TLL和LiF粉末中LiF相的原子間距d和域尺寸L，數據來源于LiF晶體結構(200)面所在峰的XRD分析。
2HAADF-STEM及EDS表征
(a，b)電化學還原前后，NiF2膜的HAADF-STEM圖像及元素分布圖；
(c)TLL膜的HAADF-STEM放大圖像及元素分布圖。
3電化學性能測試
(a-e)Cu/TLL的SEM圖像：初始狀態（a）、首次Li金屬沉積（b）、首次Li金屬溶出（c）、第二次Li金屬沉積（d）、第二次金屬Li溶出（e）；
(f)Cu/TLL電極上，Li首次沉積/溶出的電動游艇車載充電機蓄電池充放電曲線；
(g)Li沉積在Li、Cu、Ni箔上的放電曲線；
(h)Li沉積在TLL膜和一層LiF和Super-P粉末組成的膜的放電曲線。
4TLL膜的AFM表征
不同探測尺度下，TLL膜的形貌和相應的QNM圖：
(a)100nm；
(b)1μm。
【小結】
在本文中，研究人員研發了一種可移植性富LiF膜（TLL），用以改善Li金屬負極的循環穩定性能。這種簡單易得的人工TLL膜可以從基底上剝離而來，移植在各種不同的Li金屬電動游艇車載充電機充電蓄電池當中。在Li-Cu電動游艇車載充電機充電蓄電池中，使用TLL膜可以顯著提高電動游艇車載充電機充電蓄電池的循環穩定性，比單純的LI-Cu電動游艇車載充電機充電蓄電池多經過300次循環后，使用TLL膜層的電動游艇車載充電機充電蓄電池庫倫效率大約可以保持在98%。在Li-LiFePO4電動游艇車載充電機充電蓄電池體系中，經過長達六個月的電動游艇車載充電機蓄電池充放電循環測試，即1000次循環后，含有TLL保護層的電極仍然可以保持其閃亮的金屬表面。實驗結果表明TLL可以有效地穩定Li/電解液界面，從而優化Li金屬電動游艇車載充電機充電蓄電池體系。
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