北理工黄佳琦AM：设计和揭秘面向高度可逆电池的锂金属界面

可逆锂（Li）电镀/剥离对于构建基于锂金属化学的实用高能量密度电池至关重要，不幸的是，这仍然是一个严峻的挑战。

在此，北京理工大学黄佳琦教授等人提供了一个可行的范例，通过仔细设计界面来获得高度可逆的锂金属负极。

作者在高度相容的低极性溶剂2-甲基四氢呋喃中，通过合理调节Li⁺−阴离子配位结构，在相当苛刻的条件下，由成核调制过程辅助的镀锂/剥离提供了非常高的平均库仑效率（在1.0 mA cm^-2、3.0 mAh cm^-2和3.0 mA cm^-2、3.0 mAh cm^-2下，分别为99.7%和99.5%）。

图1. 调节初始锂成核/生长和SEI形成的成核调制

这种极其可逆的循环在根本上与在定制条件下的扁平化的Li沉积和最小化的SEI界面的生成/重构相关，这显著地抑制了连续循环中的死锂（每个循环0.0120 mAh）和SEI-Li⁺（每个循环0.0191 mAh）的生长速率。

因此，得益于高效的锂电镀/剥离方式，组装的无锂金属负极 Cu|LiFePO₄ (LFP) 纽扣电池和软包电池在150次循环后仍分别表现出令人印象深刻的43.8%和41.6% 的容量保持率。这项工作为高效锂负极的目标界面设计提供了指导，旨在为高能量密度锂金属电池的实际应用铺平道路。

图2. Li|LFP和Cu|LFP全电池的电化学性能

Designing and Demystifying the Lithium Metal Interface toward Highly Reversible Batteries, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202105962

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