在锂离子电池的传统石墨负极上镀锂通常被认为是一种不良的副反应，存在安全隐患或者是一种退化机制。然而，锂镀和剥离可以有效地储存能量，因此人们提出了各种新型多孔负极设计策略，并采用量身定制的表面涂层和电解质来实现可逆的锂镀和剥离。不幸的是，这些材料的设计往往依赖于其整体体积能量和功率密度低于传统石墨负极的高度多孔的电镀支架。

近日，英国剑桥大学Michael De Volder，韩国蔚山科学技术院Jaephil Cho报道了一种新的负极设计策略，利用工业石墨负极的良好性能，并通过在石墨上均匀地涂覆纳米级亲锂硅涂层来实现在石墨上进行可逆镀锂来进一步提高其性能。

文章要点

1）结果表明，新型负极的体积能量密度为656 mAh/cm³，重量比容量为551 mAh/^g，与商品石墨负极（APP）（分别为570 mAh/cm³和360 mAh/^g)相比，具有明显的提高。此外，通过精确平衡硅层厚度和电镀容量，在半电池中循环200次后，其容量保持率接近100%。

2）该策略充分利用了先进的工业石墨负极制造工艺，同时利用了锂金属可逆镀锂和剥离带来的额外容量，结果使全电池能量密度分别达到474 Wh/kg和912 Wh/L，与以前的锂金属和石墨负极相比，这是一个进步。

Yeonguk Son, et al, High energy density anodes using hybrid Li intercalation and plating mechanisms on natural graphite, Energy Environ. Sci., 2020

DOI：10.1039/D0EE02230F

https://pubs.acs.org/doi/10.1039/D0EE02230F