摘要：具有薄固态电解质（SSE）膜的全固态锂金属电池（ASSLB）化学具有高能量密度和本质安全性，但在循环过程中存在严重的枝晶形成和不良的界面接触，进而阻碍了可充电ASSLB的实际应用。

具有薄固态电解质（SSE）膜的全固态锂金属电池（ASSLB）化学具有高能量密度和本质安全性，但在循环过程中存在严重的枝晶形成和不良的界面接触，进而阻碍了可充电ASSLB的实际应用。

在此，马里兰大学王春生团队引入了工程化锂（eLi）的概念。研究显示，其不仅对大多数研究的SSE系统表现出良好的表面兼容性，而且还能抑制薄SSE膜中的Li枝晶或丝状物。

结果显示，使用设计的凝胶电解质进行沉积技术，超薄eLi（20 μm）被均匀的富含无机SEI和复合聚合物界面（CPI）薄膜所覆盖在室温下可实现2.0 mA cm-2的高临界电流密度。与高镍LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2（NMC622）正极配对的ASSLB还展示了从0.1 C到1.0 C的良好倍率性能，以及长循环性能（100个周期后保留81%），证明了工程化LMA设计的可行性。

图1. eLi负极材料分布与电子导电性

总之，该工作提出了一种基于动态稳定策略的锂金属负极设计，即利用电镀技术原位构建高均匀性的SEI与CPI层，实现了锂枝晶的有效抑制和界面稳定性的显著提升。这一策略在确保电化学性能的同时，兼具成本效益和规模化制备的可行性。

研究结果表明，与多种典型固态电解质（如硫化物、氧化物及聚合物电解质）的兼容性良好，并能在室温下表现出优异的循环稳定性及倍率性能。因此，该工作为高能量密度ASSLBs的商业化应用提供了重要的理论依据和技术支持。

图2. 全电池性能

A Universal Design of Lithium Anode via Dynamic Stability Strategy for Practical All‐solid‐state Batteries， Angewandte Chemie International Edition 2024 DOI: 10.1002/anie.202418811

王春生 教授， 1996年博士毕业于浙江大学，目前为美国马里兰大学 R.F & F. R. Wright杰出讲座教授，马里兰大学-美国陆军实验室极端电池联合研究中心（CREB）的创始人，同时任马里兰大学一方的中心主任。AquaLith Advanced Materials公司的联合创始人。在Science, Nature, Nature Energy, Nature Materials, Nature Nanotechnology, Nature Chemistry, Joule等顶级期刊发表SCI论文300余篇，文章他引50000余次，H-index为124。自2018年以来为科睿唯安（Clarivate）全球高被引学者。2015年和2021年两次获得马里兰大学年度最佳发明奖。2021年获得ECS Battery Division Research Award。

来源：华算科技