无负极锂金属电池的研究进展

摘要

[背景]锂化的正极与负极集流体组配构建的无负极锂金属电池，能够大幅减少锂用量，是下一代低成本、高能量密度二次电池体系的重要研究方向.然而，在首圈充电过程中，负极集流体表面原位沉积的锂金属与电解液发生副反应，形成不稳定的固体电解质界面，导致有限活性锂的不可逆损失和电池性能的快速衰减.[进展]降低活性锂的消耗、提高锂金属沉积/剥离的可逆性是无负极锂金属电池的关键挑战.目前，通过高容量正极材料预锂化结合现有电池制造工艺，设计适用于软包电池双盐电解液的体系，以及开发面向全固态电池的Ag-C负极等研究进展，推动了无负极锂金属电池的快速发展.[展望]无负极锂金属电池的性能指标距离商业化应用仍有显著差距.实验室的扣式电池到实用级软包电池的测试流程与参数需要标准化.利用多模态和原位表征技术来厘清锂沉积/剥离过程与界面形成机理，并结合人工智能技术建立工况下的可靠模型和修正训练，将有助于推动无负极锂金属电池内部复杂问题的快速、精准解析.

关键词

无负极锂金属电池 / 固体电解质界面 / 集流体 / 电解质 / 原位表征