金属锂（Li）被认为是下一代高能量密度电池负极材料中的“圣杯”。然而，循环过程中产生的Li枝晶和“死锂”严重阻碍了其商业化进程。合理设计三维骨架于稳定与提高Li金属负极（LMA）的性能具有至关重要的作用。

近日，齐鲁工业大学Biao Kong报道了利用原子层沉积（ALD）和多层铜纳米纤维（MCN）在泡沫铜上制备了一种超组装表面修饰的亲油性氧化锌薄膜（ZnO-MCNCF）用于先进的锂金属负极主体。

文章要点

1）在镀锂过程中，亲油性的ZnO层可以诱导Li均匀形核。同时，独特的层次化结构提供了更大的比表面积，以均匀分布的表面电荷以调节电流密度，从而确保更均匀的锂沉积。

2）结果显示，所设计的ZnO-MCNCF主体可以实现无枝晶锂沉积，具有极高的库仑效率，并且在不同的电流密度下具有显著的循环稳定性。与CF和MCNCF相比，ZnO-MCNCF显著改善了镀锂/剥离过程，具有较高的库仑效率(CE)和良好的锂枝晶生长抑制特性。

3）Li@ZnO-MCNCF电极在电流密度为10 mA cm^-2，面比容量为10 mAh cm^-2的条件下可以工作1400 h，同时具有极低的过电位极（57.1 mV），无明显波动。此外，LiFePO₄-Li（LFP-Li）和LiCoO₂-Li（LCO-Li）全电池也表现出优异的循环和倍率性能。

参考文献

Runhao Zhang, et al, Atomic Layer Deposition Assisted Superassembly of Ultrathin ZnO Layer Decorated Hierarchical Cu Foam for Stable Lithium Metal Anode, Energy Storage Materials (2021)

DOI: 10.1016/j.ensm.2021.01.028

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.01.028