郭玉国：LiAl合金层诱导金属锂均匀沉积

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锂金属负极由于其拥有最低的电化学电位（-3.04 V vs. 标准氢电极）及极高的比容量（3860 mAh/g）被认为是理想的下一代电极材料。但是，在所有的电极材料中，锂负极具有最严重的安全隐患，主要来自于其在充放电循环过程中产生的锂枝晶及其导致的电池短路现象。不仅如此，充放电过程中产生的“死锂”和有害的界面副反应还会导致高的不可逆容量，因此阻碍了使用锂金属负极的电池材料体系，如锂硫和锂空气电池的进一步发展。

为了解决以上问题，人们相继提出了很多思路，如：改善电解液组分，界面保护层，使用固态电解质，以及三维复合金属锂负极等。在众多的解决方案中，采用三维集流体能有效的降低局域电流密度，诱导金属锂的均匀沉积，缓解体积膨胀等问题。然而，通常的三维集流体本身具有疏锂特性，表现为较大的形核过电位，因此不能充分利用三维集流体较大比表面积的优势。因此，调控三维多孔集流体使其具有亲锂特性十分关键。

目前通常采用金属如金，银等以及合金层如锂硅合金，锂铟合金等表面调控的手段改善界面的亲锂特性，然而这些方法由于采用了稀有的或空气不稳定的金属而难以被大规模商用。

基于此，来自中国科学院化学研究所的郭玉国（通讯作者）等人以“Guiding Uniform Li Plating/Stripping via Lithium Aluminum Alloying Medium for Long‐Life Li Metal Batteries” 为题在《德国应用化学》期刊上报道了一种通过原位电化学生成锂铝合金界面层的方法，该方法有效的改善了集流体的界面亲锂特性，应用于作者此前报道的三维多孔铜集流体（Nat Commun, 2015, 6, 8058）上，组装的对称电池和全电池均表现出优异的电化学性能。由于金属铝具有廉价易得，储量广泛的特点，因此，该方法对大规模生产亲锂的三位集流体具有重要意义。

本文中，作者在前期开发的三维多孔Cu集流体上继续做出改进，通过在三维Cu集流体上磁控溅射一层亲锂Al层，实现了锂在其上的均匀沉积，形貌均匀。该方法采用廉价金属Al，有大规模应用的可行性。对实现金属锂的真正实际应用有很大的现实意义。

Guiding Uniform Li Plating/Stripping via Lithium Aluminum Alloying Medium for Long‐Life Li Metal Batteries. (Angew. Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.201811955).