金属锂负极由于具有超高的理论比容量而被视为是低容量碳负极的最佳替代材料。然而，不可控的枝晶生长造成的安全问题严重限制了锂负极的实际应用。近日，江苏师范大学Chao Lai与澳大利亚格里菲斯大学Shanqing Zhang等报道了一种能够动态抑制枝晶生长的CuCl₂保护层。

文章要点

1）研究人员通过简单的一步旋涂法将含有AlCl₃、ZnCl₂和CuCl₂等物质的NMP溶液涂覆在金属锂的表面形成保护层。这些金属氯化物成本低廉、无毒、化学稳定性也比较好，而且在金属锂表面还原形成的对应金属单质具有良好的电子电导性能。

2）在上述三种材料中，CuCl₂能够在金属锂表面诱导形成多组分多孔纳米玫瑰花形的保护层。随着电池循环的进行，这种保护层能够控制金属锂的沉积形貌并实现可逆的锂离子传输与释放。即使在高电流密度下，这种动态保护层也能有效地调节锂离子的沉积行为。动态保护机制源于氧化还原物种CuCl参与了电化学过程，诱导原位形成了平坦的SEI膜，从而确保了锂金属负极在半电池和全电池配置中的长期稳定性。

参考文献

Shangshu Qian et al, CuCl2-Modified Lithium Metal Anode via Dynamic Protection Mechanisms for Dendrite-Free Long-Life Charging/Discharge Processes, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202103480

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202103480