金属锂（Li）是实现高能量密度充电电池的最终负极候选材料。然而，其实际应用受到锂枝晶不可控生长和不良副作用等问题的严重阻碍。

近日，华中科技大学孙永明教授提出了“金属盐”（salt-in-metal）的概念，并通过机械捏合的方法将经典的电解质添加剂LiNO₃成功地嵌入到金属Li的体结构中，构建了Li/LiNO₃复合箔。

文章要点

1）LiNO₃与金属Li反应，在整个电极上生成Li⁺导电物种(如Li₃N和LiN_xO_y)。这些衍生物种提供了稳定的固体电解质界面（SEI），有效地调节了Li在初始电镀时成核/生长的均匀性，具有成核势垒低、晶粒大且无苔藓状形貌的特点。重要的是，这些衍生物与LiNO₃结合，可以原位修复其镀锂/剥离过程中体积变化较大造成的SEI损伤，实现稳定的电极-电解质界面，并抑制金属Li与电解质之间的副反应。

2）实验结果显示，由高负载量LiCoO₂正极（20 mg cm⁻²）和复合金属锂负极（含25 wt% LiNO₃）组成的全电池在0.5 C（1 C = 140  mA g⁻¹）稀电解质条件下（12 µL）可以实现稳定循环，100次循环后容量保持率达93.1%。

本工作不仅为在电解质溶剂中引入低溶解度SEI稳定剂提供了一种新的策略，而且将后续的保护结构从金属锂电极的表面延伸到本体，提高了其电化学性能。

参考文献

Lin Fu, et al, A Salt-in-Metal Anode: Stabilizing the Solid Electrolyte Interphase to Enable Prolonged Battery Cycling, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202010602

https://doi.org/10.1002/adfm.202010602