清華大學張強課題組鋰金屬負極研究系列進展！

冷凍電鏡表征金屬鋰負極材料，能看到什么？

作為二次電池最理想的負極材料，金屬鋰早已在鋰電池的發展初期得到使用。近幾年來，由于具有高能量密度的鋰硫和鋰氧氣電池體系需要金屬鋰作為負極，金屬鋰負極材料備受關注。?然而，鋰枝晶的生長和較低的庫倫效率限制了金屬鋰作為負極材料的實際應用。目前各研究小組主要專注于以下幾個方面來改善金屬鋰的性能，比如電解液

“房屋架構”復合金屬鋰負極構筑長循環金屬鋰電池

　　金屬鋰由于其極高的理論比容量和最負的還原電位而成為下一代高比能量電池的理想負極材料。然而，金屬鋰負極的實用化道路卻十分坎坷。一方面，金屬鋰面臨著其自身特性所帶來的內憂：鋰離子的沉積與溶出會造成負極體積的巨大變化；更糟糕的是沉積過程鋰枝晶的形成可能會刺破隔膜，造成巨大的安全隱患。另一方面，金屬鋰負

?金屬鋰復合負極材料可提升鋰電池能量密度

金屬鋰可直接作為負極材料，但存在安全隱患，長期循環使用時，會出現體積膨脹、鋰枝晶生長等問題，體積膨脹會導致電極結構坍塌，鋰枝晶生長會刺穿電池隔膜，造成電池短路。在鋰電池中，負極起到氧化作用，是電路中電子流出的一極，負極材料是構成負極的材料，其性能直接影響鋰電池的能量密度。可用于負極的材料種類較多，大

高能量密度無負極鋰金屬電池研究取得進展

原文地址：http://www.cas.cn/syky/202103/t20210324_4782106.shtml 　　目前，基于鋰離子插層化學的傳統鋰離子電池已無法滿足各種新興領域對鋰電池能量密度的需求，因此，以高能量密度著稱的鋰金屬電池引起研究人員的廣泛關注。在鋰金屬電池中，無負極鋰金屬電池

“鋰”想的負極材料

充電太慢，續航不夠，虛電焦慮，是每一個想擁有純電動汽車的人都繞不過的坎。如果有一天新能源汽車擁有快速充電、續航給力兩大超能力，新能源汽車乃至龐大的儲能市場將會迎來另一個春天。鋰電池是動力電池界的絕對主角，它擁有正極材料、負極材料、隔膜、電解液四個組成部分。負極材料是有可能實現鋰電快速充電

“鋰”想的負極材料

充電太慢，續航不夠，虛電焦慮，是每一個想擁有純電動汽車的人都繞不過的坎。如果有一天新能源汽車擁有快速充電、續航給力兩大超能力，新能源汽車乃至龐大的儲能市場將會迎來另一個春天。鋰電池是動力電池界的絕對主角，它擁有正極材料、負極材料、隔膜、電解液四個組成部分。負極材料是有可能實現鋰電快速充電和增強續航兩

北理工在《德國應用化學》發表金屬鋰負極研究論文

近日，北京理工大學前沿交叉科學研究院黃佳琦特別研究員課題組在金屬鋰負極保護方面研究取得新進展，相關研究成果以《Solvation Chemistry of Lithium Nitrate in Carbonate Electrolyte for High‐Voltage Lithium Me

鋰金屬電池負極的非消耗型氟化流體界面調控策略

　　為了滿足下一代高比能電池的能量密度要求，具有高理論容量和低電化學電位的鋰金屬是未來可充電池（如Li-S和Li-FeF3）的理想負極。然而，負極鋰枝晶不可控生長引起的固態電解質界面（SEI）不穩定、循環過程中鋰的體積膨脹以及“死鋰”的產生、電池短路等問題，阻礙了鋰金屬電池（LMBs）的發展。自從采

調控溶劑化和固體電解質層穩定鋰金屬負極

近日，中科院大連化學物理研究所研究員陳劍團隊在金屬鋰電池電解質研究方面取得新進展，采用鋰離子溶劑化調控和固體電解質層形成的雙策略，實現金屬鋰負極的高庫倫效率。相關研究發表于《儲能材料》。金屬鋰因其最負的電化學勢和高的理論比容量而成為研究的熱點。但是，由于鋰枝晶生長所造成的安全問題長久以來制約著可充電

師法自然！科學家設計出全新鋰金屬電池負極結構

隨著電動汽車、手機、電腦在人們生活中扮演著越來越重要的角色，不用懷疑，鋰電池就在我們身邊。目前已經商業化鋰電池的正極一般為含金屬鋰的材料，負極則大多是石墨。 想要進一步提升鋰電池性能，金屬鋰成為新一代儲能電池負極材料的明日之星。國家納米科學中心研究員李祥龍帶領科研團隊師法自然，從“葉脈”結構和功

清華大學張強課題組鋰金屬負極研究系列進展！

　　隨著電動汽車、便攜式電子器件、智能手機、電動工具等的快速發展與廣泛應用，發展高能量密度的二次電池成為了當前社會的熱點需求之一。鋰金屬負極由于擁有高理論比容量（3860 mAh g-1）和低電極電位（相對標準氫電極-3.040 V）方面的優勢，是下一代高比能電池負極材料的理想選擇之一。但是，鋰金屬

寧波材料所在高比能鋰金屬負極保護方面取得系列進展

　　鋰金屬作為鋰二次電池的“圣杯”負極材料，具有3860毫安時/克的高比容量以及最低的氧化還原電位，既可以被應用于鋰空氣、鋰硫等高能量密度體系中，也可以與鋰離子正極材料配對實現二次電池能量密度的大幅度提升。然而，受制于鋰金屬沉積過程中的不規則枝晶生長以及鋰金屬與電解液的不可逆反應，鋰金屬負極在循環過

大連化物所團隊提出二維異質結構保護鋰金屬負極新策略

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組吳忠帥團隊與低碳催化與工程研究部劉中民、葉茂團隊合作，提出了一種二維介孔異質結構雙功能鋰離子再分配新策略，獲得高穩定、高容量且無枝晶的金屬鋰負極。　　全球化石能源危機的不斷加劇引起了科研人員對清潔能源的日益關注和廣泛研究，其中開發高能量密

上海硅酸鹽所在鋰金屬電池負極界面改性研究中獲進展

　　金屬鋰具有極高的理論比容量與極低的氧化還原電位，有望成為下一代負極材料。當其與轉換反應型硫基和氟基正極匹配時，有望得到能量密度高達500 -900 Wh kg-1的鋰金屬電池(LMBs)。然而，負極端鋰枝晶的生長蔓延容易導致鋰金屬電池循環穩定性變差，且具有電池短路的安全風險；擠壓出來的鋰枝晶也有

中國科大在提升鋰金屬負極循環穩定性研究方面獲進展

　　近日，中國科學技術大學教授姚宏斌課題組在提升鋰金屬負極循環穩定性研究方面取得新進展。該研究成果發表在6月2日出版的《納米快報》上（Nano Letter 2016, 16 , 4431–4437），并被選為Most Read Article。 　　近幾年，有關鋰-硫電池、鋰-空氣電池中的硫和空氣

負極預鋰化示意圖

負極預鋰化的方法介紹

1）?穩定的金屬鋰粉末用作預鋰化試劑金屬鋰是一種很有前途的預鋰化試劑，其比容量高達3860mAh/g，預鋰化后無殘留。例如ＦＭＣ公司開發的穩定鋰金屬粉（SLMP）比鋰金屬粉更穩定；由于表面鈍化膜的存在，該鈍化膜已被廣泛研究用于預鋰化。SLMP具有3623 mAh/g的預鋰化能力，可以有效地預鋰化碳和

中國科大在提升鋰金屬負極循環穩定性方面取得新進展

　　近日，中國科學技術大學教授姚宏斌課題組在提升鋰金屬負極循環穩定性研究方面取得新進展。該研究成果發表在6月2日出版的《納米快報》上（Nano Letter 2016, 16 , 4431–4437），并被選為Most Read Article。 　　近幾年，有關鋰-硫電池、鋰-空氣電池中的硫和空氣

內共生氮化鋰/纖維素層可延長鋰金屬負極循環壽命

　　鋰金屬具有理論容量密度高（3860 mAh/g）、電化學電勢低（-3.040 V vs. SHE）等特點，是理想的高能量密度電池負極。然而鋰金屬活性高，容易與傳統電解質發生不可控的副反應，形成固態電解質界面層（SEI）的化學和機械穩定性較差：一方面，循環過程中SEI的反復破裂會加速死鋰的形成和不

寧波材料所－鋰電池金屬鋰負極真實可逆性定量分析

　　以金屬鋰為負極的鋰金屬二次電池具備超越600Wh/kg能量密度的潛力，是突破傳統鋰離子電池能量密度極限的下一代高比能電池技術發展方向和研究熱點。然而，金屬鋰負極電化學可逆性差成為制約鋰金屬電池循環壽命提升的瓶頸。準確分析金屬鋰負極的可逆性是剖析其性能衰減機制，進而發展長壽命鋰金屬電池的關鍵基礎科

使用金屬鋰作為鋰離子電池的負極材料需要克服兩個難題

困擾金屬鋰負極的主要問題是鋰枝晶，在循環過程中，由于局部極化的因素，使得金屬鋰表面生長鋰枝晶，當鋰枝晶生長到一定程度的時候就可能穿透隔膜，引發安全問題，此外如果鋰枝晶發生斷裂，就會形成“死鋰”，造成電池容量損失，因此鋰枝晶是阻礙金屬鋰負極應用的zui大障礙。?金屬鋰可完美替代石墨，做鋰離子電池的負極

崔屹/鮑哲南團隊開發多功能人造SEI提高金屬鋰負極性能

　　鋰金屬負極面臨的關鍵挑戰　　隨著商用鋰離子電池的容量越來越接近理論值，人們急需尋找一種可靠的負極材料來替代鋰離子電池中的石墨，從而進一步提高鋰電池的能量密度。鋰金屬具有極高的（3,860 mAh/g）比容量和極低的（-3.04 V對于標準氫電極）電化學電位，成為了目前研究最火熱的負極材料。然而金

鋰電池金屬鋰負極真實可逆性定量分析研究獲進展

　　以金屬鋰為負極的鋰金屬二次電池具備超越600Wh/kg能量密度的潛力，是突破傳統鋰離子電池能量密度極限的下一代高比能電池技術發展方向和研究熱點。然而，金屬鋰負極電化學可逆性差成為制約鋰金屬電池循環壽命提升的瓶頸。準確分析金屬鋰負極的可逆性是剖析其性能衰減機制，進而發展長壽命鋰金屬電池的關鍵基礎科

鋰金屬電池的簡介

　　鋰金屬電池是以二氧化錳作為正極材料、用金屬鋰或合金金屬作為負極材料，使用非水解電解質溶液的電池。由于鋰金屬電池的化學特性太過活潑，因此鋰金屬電池無論是加工、保存還是使用，對于環境的要求都非常高。

什么是鋰金屬電池？

鋰金屬電池的電極使用的金屬鋰，電能量極高，遠大于其它材料制造的干電池，這為需要長久供電的設備提供充足的電能，如照相機等便攜式設備。鋰金屬電池產量最多的是紐扣式電池，通常為電腦或設備做記時作用，工作時間可長達數年，甚至與電腦的使用壽命相當。

鋰金屬電池的定義

鋰金屬電池的電極使用的金屬鋰，電能量極高，遠大于其它材料制造的干電池，這為需要長久供電的設備提供充足的電能，如照相機等便攜式設備。鋰金屬電池產量最多的是紐扣式電池，通常為電腦或設備做記時作用，工作時間可長達數年，甚至與電腦的使用壽命相當。

鋰金屬的化學特性

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。隨著科學技術的發展，鋰電池已經成為了主流。

什么是－鋰金屬電池？

鋰金屬電池的電極使用的金屬鋰，電能量極高，遠大于其它材料制造的干電池，這為需要長久供電的設備提供充足的電能，如照相機等便攜式設備。鋰金屬電池產量最多的是紐扣式電池，通常為電腦或設備做記時作用，工作時間可長達數年，甚至與電腦的使用壽命相當。

鋰電池金屬鋰負極真實可逆性定量分析研究中獲進展

　　以金屬鋰為負極的鋰金屬二次電池具備超越600Wh/kg能量密度的潛力，是突破傳統鋰離子電池能量密度極限的下一代高比能電池技術發展方向和研究熱點。然而，金屬鋰負極電化學可逆性差成為制約鋰金屬電池循環壽命提升的瓶頸。準確分析金屬鋰負極的可逆性是剖析其性能衰減機制，進而發展長壽命鋰金屬電池的關鍵基礎科

鋰最電池負極材料石墨的發展介紹

　　（1）石墨采選礦技術設備的更新換代　　我國的石墨采選礦技術設備從20世紀60年代以來基本沒有進步，在能耗和礦物回收率方面大大落后于其他礦種。石墨采選礦技術設備相對其他礦種要簡單，但由于產業長期效益低，資金缺乏，沒有更新換代。有實力的礦產設計研究院與采選企業結合，引進其他礦種的先進采選礦技術設備，