在即将到来的第四次工业革命中，锂(Li)金属是用于先进储能技术的下一代高能量密度电池最有前途的替代负极材料之一。然而，Li的无序沉积容易造成电池寿命短和安全隐患，严重阻碍了锂金属电池的实际应用。因此，人们致力于阐明锂的沉积机制，其最终的沉积形态与锂的形核和早期生长密切相关。
近日，清华大学张强教授综述了近年来为揭示Li沉积从成核到早期生长过程而提出的模型的最新进展。
文章要点
1）在Li沉积开始时，Li离子在集电体表面迁移并获得电子，形成初始核。随后的Li离子沉积优先与初始核一起，表明锂的成核和早期生长行为对最终的锂沉积形态至关重要。研究人员从不同的因素研究了Li的成核和早期生长过程的机理，并建立了各种模型，包括非均相模型、表面扩散模型、结晶学模型、空间电荷模型和Li-SEI模型。
2）作者总结了Li枝晶抑制策略，包括锚定亲锂中心以实现均匀成核，增强表面迁移，修正晶体取向，调节锂离子分布以及SEI改性（快速Li+扩散速率、应力释放、机械强度和结构均匀性）。
参考文献
Xiao-Ru Chen, et al, Review on Li Deposition in Working Batteries: From Nucleation to Early Growth, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202004128
https://doi.org/10.1002/adma.202004128
