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鋰（Li）沉積納米結構中的無序相具有極大的吸引力，但Li生長的不可控和不穩定，以及結構中納米尺度的表征等問題一直阻礙著其發展。

在此，北京大學陳繼濤等人利用冷凍電鏡 (cryo-TEM) 表征揭示了更堅固的非晶鋰 (ALi) 團簇，并在雜原子活化電負性位點和先進的固體電解質中間相 (SEI) 層上進行了有效調控。

雜原子活化的電負性中心能夠增強Li⁺和雜原子摻雜的類石墨烯薄膜（HDGs）的靜電相互作用，這意味著更低的Li擴散勢壘和更大的結合能，0.1 mA cm^-2下氟乙烯碳酸-酯基（FEC-酯）和LiNO₃-醚基（LiNO₃-醚）電解液中的成核過電位分別低至13.9和10 mV也證實了這一點。

圖1. 鍍鋰的無序有序演化納米結構的冷凍電鏡表征

由富含無機成分組成的有序多層SEI結構能夠實現快速的離子傳輸和持久的能力，以構建長期高度可逆的電鍍/剝離循環。ALi簇負極表現出無定形形態，并能進行2800次以上的超穩定無枝晶循環。

在優化的電解液中，LiFePO₄全電池能生長穩定的ALi簇，在0.1 C下具有高達165.5和164.3 mAh g^-1的優勢容量；在0.2 C下循環150次后，容量保持率分別為93%和91%，這顯示ALi團簇的結構活力、電化學可逆性和優異性能得到了有效調節。

圖2. 基于ALi簇負極的電池性能

Effectively Regulating More Robust Amorphous Li Clusters for Ultrastable Dendrite-Free Cycling, Advanced Science 2021. DOI: 10.1002/advs.202101584

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北大陳繼濤Adv. Sci.: 有效調控無定形鋰團簇，實現超穩定無枝晶循環

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