Nature子刊：超稳定锂负极，10 mA/cm2下循环1万次！

调节锂沉积的形态是延长锂金属电池循环寿命的关键。致命的枝晶生长与锂金属表面的面外成核密切相关。

图1. 锂箔的加工及表征

韩国建国大学Ki Jae Kim、首尔大学Jang Wook Choi等报告了通过采用简单的溴基酸碱化学方法去除原生氧化层，在金属锂箔和锂沉积物之间实现了几乎完美的晶格匹配。大多数现有的为LMB修饰锂箔的方法都依赖于在原生氧化层上沉积额外的结构或保护层。然而，即使是几纳米厚的钝化层也会阻碍首次充电时的均匀镀锂，而且在这个早期阶段不均匀的锂核会对后续循环的可逆性以及最终电池的循环寿命产生负面影响。

从相反的方向来看，这项工作通过采用一个简单的基于溴的酸碱反应来去除钝化层，该反应可与电池组集成，以防止锂箔发生再氧化。裸露的锂皮在最初的循环中诱导外延的锂沉积，明显地抑制了与原生氧化层有关的不需要的现象，如高过电位的不均匀成核现象。

图2. 对称电池性能

因此，采用处理的锂箔，锂-锂对称电池在10 mA cm^-2下保持稳定的循环超过10,000次，与磷酸铁锂配对的全电池在2.5的实用N/P比下也具有3.3 mAh cm^-2的高面容量，以及在300次循环后86%的高容量保持率。总体而言，这项研究阐明了控制初始表面状态以促进同质外延锂沉积对锂金属电池的可持续循环的有用性。

图3. 全电池性能

Naked metallic skin for homo-epitaxial deposition in lithium metal batteries. Nature Communications 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-36934-x

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Nature子刊：超稳定锂负极，10 mA/cm2下循环1万次！

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