锂金属负极在高性能可充电锂电池中的实际应用依然受到不可控锂枝晶形成的严重阻碍。
近日，复旦大学余学斌教授，夏广林教授报道了构建了富集含Li的聚合物作为物理保护层和LiH作为Li离子导体的树枝状Li3Mg7合金用于稳定锂金属负极。
文章要点
1）Li3Mg7合金独特的树枝状结构可有效降低局部电流密度，并在重复的锂镀/剥离过程中适应体积变化。更重要的是，亲锂的Li3Mg7合金不仅在Li沉积时引导均匀的Li沉积到下面的Li金属中，而且在反向Li剥离过程中热力学上促进了Li的提取，从而抑制了Li金属表面发生的寄生反应，抑制了Li枝晶的形成。此外，热力学上Mg可以从Li3Mg7合金向下面的Li金属扩散，从而使LiMg合金在整个电极内均匀分布，从而有利于长期的深循环稳定性。
2）实验结果显示，受保护的锂金属负极在10 mA h cm−2下循环900 h以上，表现出稳定的无枝晶循环性能，当与LiFePO4和S正极耦合时，组装的全电池具有更优异的循环稳定性。
参考文献
Hongyu Zhang, et al, Dendrite-Free Li-Metal Anode Enabled by Dendritic Structure, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202009712
https://doi.org/10.1002/adfm.202009712
