锂金属负极为高能量密度的锂金属电池（LMBs）提供了一个有前景的解决方案。然而，由于枝晶沉积和固体电解质界面的破坏，锂金属在充电过程中的显著体积膨胀导致循环稳定性较差。
南方科技大学邓永红、常建、香港理工大学郑子剑等提出了一种简单的一步法辊对辊制备零体积膨胀锂金属复合负极（zeroVE-Li），以实现高能量密度LMB的出色电化学和机械稳定性。
图1. 材料制备及表征
通过采用一步滚压法，将电子绝缘介孔聚合物层和亲锂合金层嵌入超薄金属化碳纤维垫的上下两面，很容易地制备zeroVE-Li。上面的电子绝缘层和下面的亲锂层可以协同促进锂离子的深层迁移和自下而上地在zeroVE-Li内部沉积出均匀而致密的金属锂。
重要的是，中间的多孔层不仅消除了zeroVE-Li在反复沉积/剥离过程中的体积膨胀，而且提高了各种机械变形时的机械柔韧性，甚至在实际面容量超过3.0 mAh cm-2时也是如此。
图2. zeroVE-Li的杂化SEI和循环稳定性
进一步通过将zeroVE-Li与高压和高面容量（3.0 mAh cm-2）的NMC811或LCO正极配对，展示了高性能的柔性全电池。该全电池可以在4000次弯曲循环（半径：4毫米）中以高容量保持率（每循环>99.8%）稳定地循环。
此外，作者还展示了一个串联的柔性LMB，它具有显著的全电池能量密度（375 Wh L-1，基于正负极、隔膜封装的体积），还提供了破纪录的45.6的柔性电池的优势图（FOM）。最高的FOM和出色的循环稳定性表明，zeroVE-Li负极适合同时实现柔性电池的高能量密度、高机械柔性和高电化学稳定性。
图3. 全电池性能
Roll-to-roll Fabrication of Zero-Volume-Expansion Lithium Composite Anodes to Realize High-Energy-Density Flexible and Stable Lithium Metal Batteries. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202205677
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