发现锂负极失效的根本原因是实现锂金属电池（LMBs）实用化的关键一步。

近日，中科院青岛能源所崔光磊研究员，董杉木研究员报道了利用超薄锂负极（50 μm）和高负载量LiCoO₂（按照165 mAh g^-1，17 mg cm^-2，2.805 mAh cm^-2）来验证或消除LiH的存在。

文章要点

1）在高比容量循环过程中，锂负极由光亮的金属转变为粉末状。通过on-line滴定气体分析质谱(MS)系统，研究人员确认了LiH是锂负极上增加的组分中的主要物种，其与循环粉碎过程密切相关。

2）研究人员揭示了一个温度相关平衡反应（Li + 1/2H₂⇌LiH），控制着LiH在锂负极上的形成和分解过程。H₂从寄生反应中连续不断地产生可以与负极上沉积的活性Li反应，从而在室温下逐渐积累LiH（Li + 1/2H₂ = LiH）。另一方面，可以通过升高温度进行逆反应（LiH = Li +1/2H₂）。

研究结果表明，LiH的逐渐积累是锂负极粉碎失效的最关键的来源之一，这表明通过有效地抑制H₂的析出和LiH的积累的新策略将是推动LMBs实用化的关键。

参考文献

Gaojie Xu, et al, The formation/decomposition equilibrium of LiH and its contribution on anode failure in practical lithium metal batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202013812

https://doi.org/10.1002/anie.202013812