中國粉體網(wǎng)訊  在現(xiàn)有的嵌入式鋰離子電池中,，即使通過反復優(yōu)化調(diào)節(jié)電池正,、負極等各個部件使得其各項參數(shù)都能接近于理論值,，電池性能卻還是遠不能滿足理論預期能量需求,。于是,，科學家們著手發(fā)展基于多離子的正極材料，現(xiàn)在獲得較多關注的有硫正極和空氣（氧氣）正極,，均可

大幅提高電池的容量,。但是作為無鋰正極，二者都必須要與含有鋰的負極配對,，方可實現(xiàn)實際能量儲存轉(zhuǎn)化的應用,。這時，鋰（Li）金屬,，這一負極材料再一次進入科學家們的視野,。二次金屬鋰電池是下一代高性能電池候選者之一，開發(fā)出穩(wěn)定高效的金屬鋰電極是發(fā)展二次金屬鋰電池的關鍵,。

鋰金屬負極具有極高的比容量（3860mAhg^-1）和最低的電勢（-3.040Vvs.標準氫電極）,，以及極低的體積密度（0.534gcm^-3），是下一代高能量密度電池最具有前景的負極材料之一,。鋰金屬電池的可存放時間長,，充放電電壓穩(wěn)定，工作電壓窗口寬,，低溫性能好,。

但是，鋰金屬負極電池投入商用還需要面臨兩個嚴峻挑戰(zhàn)——安全性和循環(huán)穩(wěn)定性。鋰金屬和大部分金屬類似,，在沉積的過程中傾向于形成樹枝的形狀,，這就是所謂的枝晶。鋰枝晶的產(chǎn)生首先會造成鋰金屬表面不平整,，緊接著枝晶會刺穿隔膜,，引起電池短路,，從而造成熱失控甚至引發(fā)爆炸,。同時，金屬鋰活潑的化學性質(zhì)在電池循環(huán)過程中會引發(fā)大量的副反應,，反應過程中SEI膜被破壞,，形成大量的死鋰，導致電池庫倫效率下降和容量衰減,。

充放電過程中鋰枝晶和界面副反應是導致金屬鋰電池安全性差和庫倫效率低的主要原因,。針對鋰金屬負極存在的問題，2022年2月22-23日,，由中國粉體網(wǎng)主辦的“第三屆高比能固態(tài)電池關鍵材料技術大會”將于湖北武漢東方建國大酒店舉辦,，屆時將邀請來自廣東工業(yè)大學的施志聰教授作《高效金屬鋰復合電極的構(gòu)筑和應用》報告。報告主講人從三維集流體的表界面工程以及人工SEI膜構(gòu)筑兩個角度開展了一系列研究,，主要包括：1）在泡沫鎳,、碳布骨架表面均勻修飾準單層親鋰AuLi3位點抑制鋰枝晶生長；2）在泡沫銅骨架表面構(gòu)建亞微米多孔銅鋅合金與熱偏析親鋰納米鋅位點協(xié)同抑制鋰枝晶生長,；3）原位構(gòu)筑海藻酸鋰等鋰離子固態(tài)電解質(zhì)界面層用于穩(wěn)定鋰金屬負極,。基于以上改性策略,，鋰金屬負極的電化學性能獲得極大提升,。

個人簡歷：

施志聰，廣東工業(yè)大學特聘教授,，博士生導師,，新型電池研究所所長。擔任中國硅酸鹽學會固態(tài)離子學分會理事,，中國化學與物理電源技術協(xié)會專家委員會委員,。主要開展新型電池及關鍵材料的基礎研究和應用技術開發(fā)，承擔國家,、省部級和企業(yè)委托項目20多項,。在Nano Energy和Energy Storage Materials等期刊發(fā)表學術論文100多篇，獲得授權(quán)中國發(fā)明專利19個和實用新型專利9個,，培養(yǎng)博士后,、博士生和碩士生30多人。擔任廣東省江門市政府新能源電池新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展顧問，獲山東省濱州市“渤海英才”稱號,，為多個企業(yè)解決生產(chǎn)技術難題,。

參考資料：

李一鳴. 基于三維集流體的新型鋰電池負極設計及構(gòu)建

程乙峰，鐘宜成等. 基于三維多級孔金屬集流體的高性能金屬鋰電極

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