在高工作电流密度下，锂枝晶生长失控，锂/电解液副反应严重，严重阻碍了高性能锂金属电池（LMBs）的发展。

近日，中科院大连化物所李先锋研究员，Hongzhang Zhang报道了为了解决上述关键问题，通过“一体化”硝化纤维素(NC)/LiFSI电解质设计了球形锂核，以获得高能量/功率密度和长周期的LMBs。

文章要点

1）首先，LiFSi诱导的富LiF界面和NC支架中硝基的协同作用促进了均匀的Li形核，导致即使在高电流密度下也可以形成球形的晶核而不是树枝状的晶核。此外，NC在电极表面表现出很强的吸附能，有利于形成有机保护层来抑制副反应，即使在贫电解液环境下也能实现高度可逆的锂循环。

2）在独特界面的辅助下，采用NC/LiFSI电解质的Li|Li对称电池可以在10 mA cm^-2的高电流密度下稳定运行。此外，组装后的Li|LiFePO₄电池在210次循环中具有优异的循环稳定性，容量保持率为100%。

这一发现为依靠电解质工程实现高能量/功率密度和长循环寿命的LMB提供了一种新的策略。

参考文献

Yang Luo, et al, Morphology Selection Kinetics of Li Sphere via Interface Regulation at High Current Density for Pragmatic Li Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202103503

https://doi.org/10.1002/aenm.202103503