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近日，包括德國烏爾姆亥姆霍茲研究所（HIU）、德國航空航天中心（DLR）、德國明斯特大學（WMU）、德國于利希研究中心（FZJ）、德國亥姆霍茲明斯特研究所（HI MS）、卡爾斯魯厄理工學院（KIT）、美國阿貢國家實驗室（ANL）、美國勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）、美國西北太平洋國家實驗室（PNNL）、麻省理工學院（MIT）、德克薩斯農工大學（TAMU）、斯坦福大學（Stanford）在內的十余家頂級單位聯合署名發表綜述，陣容超級豪華，其中共同一作有四位，通訊作者有三位，小編帶大家看一下這篇超級綜述都講了哪些內容。

在鋰離子電池中使用鋰金屬負極有望獲得最高的理論能量密度，但循環過程中鋰負極形態穩定性和庫侖效率較差，尤其是在液態電解液中。與固體電解質相比，液態電解液具有離子電導率高和負極潤濕性好的優點，但是在循環過程中鋰金屬的體積會發生變化。由于鋰的不均勻沉積和溶解導致容量快速衰減是鋰金屬負極與液態電解液組合面臨的主要障礙。

在此，德國烏爾姆亥姆霍茲研究所Arnulf Latz、美國阿貢國家實驗室Khalil Amine以及美國勞倫斯伯克利國家實驗室Robert Kostecki（共同通訊）等人討論了實驗和理論角度上如何為二維金屬鋰的可逆循環提供可能的途徑。

因此，作者首先討論了在納米尺度上對金屬鋰成核、沉積和剝離的認識的改進。由于固體電解質界面相(SEI)在鋰形態中起著關鍵作用，作者討論了如何進行適當的SEI設計以實現穩定的循環，重點介紹了傳統和（局部）高濃度電解質在各自SEIs方面的最新進展。

最后討論了人工界面和三維主體框架，它們在電極水平上減輕形態不穩定性和抑制大的形狀變化方面具有應用前景。

圖1. 鋰成核、電鍍和剝離行為示意圖

在穩定SEI方面，作者指出不僅可以調制標準液態電解質，還可以通過具有獨特溶劑化行為的高濃度電解液來解決。改進的原位形成SEI和人工中間相也是另外可取的途徑；在體積變化方面，電極框架提供了一種選擇，但不適用于可充電鋰金屬電池，因為該電池要求限制過量的鋰甚至無負極。

同時由于成本原因，設計合理、確保壽命的框架可能難以商業化。因此，鋰金屬負極仍面臨巨大挑戰，需要對鋰金屬電池的當前發展有更深入的了解。

圖2. 不同策略改進鋰金屬負極的優勢和挑戰

Strategies towards enabling lithium metal in batteries: interphases and electrodes, Energy & Environmental Science 2021. DOI: 10.1039/D1EE00767J

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