何向明/王莉/孙永明AEM：电化学活性胶囊框架提高锂金属负极的本征稳定性

锂金属负极（LMA）是促进二次电池能量密度的有前途的技术。然而，表面腐蚀和高反应性沉积锂的耦合增长会导致容量衰减和安全隐患，尤其是在高温下。人们一直致力于防止LMA与电解质直接接触以延长其使用寿命，但很少有人关注其在高温下的稳定性。

在此，清华大学何向明教授，王莉研究员，华中科技大学孙永明教授等人通过机械法将基于3D Li₂₂Sn₅ 的互穿骨架引入到 LMA 本体中，使得 LMA 在高温下可稳定循环，并提高了其热失控下的安全性。

具体而言，Li₂₂Sn₅骨架在体内充当固体电解质，通过Li/Li⁺₂₂Sn₅界面，允许快速的锂离子传输和均匀的锂剥离/嵌入多孔体。此外，3DLi₂₂Sn₅框架扩大了电化学活性区域并限制了其与电解质的接触，使LMA在60°C下也能具有稳定的循环性能。

图1. 电池性能

总之，该工作开发了Li/Li₂₂Sn₅作为LMA，其中Li₂₂Sn₅形成一个3D框架来封装金属。3DLi₂₂Sn₅框架不仅是离子在整个电极上的快速传输途径，而且是金属锂在高温下避免电解质腐蚀的坚固屏障。结果表明，Li/Li⁺₂₂Sn₅阳极具有良好的电化学性能和较高的热安全性。

因此，3D框架的概念有望开发具有高备率性能长循环寿命和良好安全性能LMA，进而为LMB的实际应用铺平道路。

Boosting the Intrinsic Stability of Lithium Metal Anodes by an Electrochemically Active Encapsulating Framework, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202302755