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Li金屬是下一代高能量電池最有前景的陽極材料，但是Li金屬面臨著嚴重的體積膨脹和難以控制的枝晶生長問題，這產生嚴重的安全問題，而且導致較低的庫倫效率和比較差的循環壽命。

有鑒于此，常熟理工學院耿洪波教授、東北師范大學吳興隆教授等發展了通過原位金屬熔化注入的方式構筑一種多功能復合材料陽極Li/SnS₂，不僅其中的3D交聯多孔Li₂S/Li₂₂Sn₅骨架結構能夠促進電解液的快速滲入，而且能夠避免Li沉積過程中的體積膨脹問題。

本文要點

（1）

具有親鋰特點的Li₂S相具有較低的Li⁺傳輸能壘，因此有助于Li的優先沉積，避免電子不均勻沉積。Li₂₂Sn₅ 具有比較合適的Li⁺成鍵能力，因此有助于電荷的快速轉移和傳質。

（2）

多功能骨架以及豐富的Li₂S/Li₂₂Sn₅界面能夠改善自由電子的分布，而且有助于Li簇的分解。此外能夠促進產生平面沉積模式，因此限制了Li枝晶。在構筑的電池中得到超高的容量（10 mAh cm^-2），實現了高達6500 h的循環壽命，電流達到20 mA cm^-2。此外，構筑了Li/SnS₂||LiFePO₄ (LFP) 袋裝電池，能夠在2C倍率實現2000圈循環。

參考文獻

Liang Cao, Mingjing Chu, Yue Li, Xin Xu, Yawen Qiu, Yue Dai, Chencheng Sun, Zhi-Xiong Huang, Xing-Long Wu, Hongbo Geng, In Situ-Constructed Multifunctional Composite Anode with Ultralong-Life Toward Advanced Lithium-Metal Batteries, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202406034

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202406034