高能量密度电池的开发对于交通运输和发电产业的低碳化运行至关重要。对于任意的含锂正极体系来说，无负极全电池结构由于能够消除过量锂因而能够实现最高的能量密度。而且，在电池组装过程中避免使用活泼的金属锂也能为工业生产提供便利。然而，由于金属锂的沉积-剥离效率低、循环稳定性较差，因此无负极体系的发展面临着严峻的挑战。在本综述中，Arumugam Manthiram等对提高无负极锂金属全电池的各项策略进行了概括总结并对这一新兴领域的发展进行了展望。
本文要点
1) 文章首先对无负极锂金属全电池的结构和优势进行了阐述。在传统的金属锂电池或者锂离子电池中，负极（金属锂或石墨等）都是在电池组装之初实际存在的。而无负极电池的锂全部来源于富锂态的正极，负极实际上只有一个集流体，在充放电过程只能够来自正极的锂在负极集流体上发生沉积-剥离。因而锂金属沉积-剥离的效率和均匀程度对于无负极锂金属电池的电化学性能至关重要。从能量密度的角度来说，由于避免直接使用负极因此其体积能量密度可提高85.5%。
2) 文章揭示了无负极金属锂全电池容量衰减的原因。金属锂在集流体上的不均匀沉积会形成很多具有巨大比表面积的沉积微结构，这些沉积物与液体电解质之间发生化学/电化学反应，从而导致固态电解质界面（SEI膜）的形成。不过，由于金属锂沉积体积膨胀是无限的，因此很容易导致SEI膜破裂持续造成锂的消耗。这个问题对于无负极体系十分致命，因为其电池内部的活性锂是有限的，因而长期循环下会造成可用的活泼锂逐渐减少，从而容量持续衰减直至电池完全不能工作。
3) 作者在文中重点介绍了改善无负极全电池电化学性能的常用策略，其中包括电解液组分的调控（促进稳定沉积和坚固SEI膜的形成）、集流体表面的修饰（调控锂离子流并缓解体积膨胀）、优化电池化成和循环参数等。
Sanjay Nanda et al, Anode‐Free Full Cells: A Pathway to High‐Energy Density Lithium‐Metal Batteries, Advanced Energy Materials, 2020
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202000804
