锂离子电池是当今新能源产业最主要的能源存储装置。金属锂具有容量高，质量轻等众多优点。目前，研究人员已尝试将锂作为下一代负极材料的选择之一。然而，金属锂的库伦效率低，循环充电过程中会产生枝晶等缺点，限制了锂作为负极材料的进一步应用。

近日，韩国电工技术研究所（KERI）的Byung Gon Kim等人使用双喷嘴静电纺丝制备了一种具有亲锂宿主结构多孔纤维，实现了锂金属电池的高循环速率和稳定性。

本文要点：

1）该工作提出了一种由多孔碳壳和亲锂性金纳米粒子（NPs）（Au@PHCF）组成的一维多孔核壳结构，可实现快速充电和循环稳定性。由于一维纤维相互连接良好的3D导电结构，通过降低有效电流密度，锂枝晶的生长得到了很大程度的缓解。

2）该工作还测试了该结构在磷酸铁锂（LFP） 全电池和对称电池中的循环性能，在超过1000次和2000次循环中表现出显着改善的循环性能，在大面积袋式电池测试中，也实现了160次的稳定循环。通过有限元分析表明，在高电流密度下，Au的结构优势和光合性可以促进Au@PHCF核壳结构可逆Li反应。

Dong Woo Kang，One-Dimensional Porous Li-Confinable Hosts for High-Rate and Stable Li-Metal Batteries，ACS Nano，2022

DOI：10.1021/acsnano.2c01309

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01309