中科大「国家杰青」季恒星/金松Nature子刊 | 多组分固溶体合金负极用于锂金属电池！

背景：锂金属电池因锂金属负极的高理论比容量而具有高能量密度潜力，但实际应用中为抑制枝晶生长和延长循环寿命，常需降低负极中的锂质量分数和利用率，导致实际容量远低于理论值。研究目的：为解决上述问题，中国科学技术大学季恒星、金松团队提出并研究了一种基于锂金属的多组分固溶体合金（Li-MSSA）负极，旨在实现兼具高锂含量、高利用率且无枝晶的锂沉积/剥离，以提升锂金属电池的实际比能量和循环寿命。结论：该Li-MSSA负极（含约90 wt.%锂及等原子比的Cd、Ag、Mg、Al）通过高混合熵促进了锂原子在体相中的快速扩散和热力学稳定(110)晶面的形成，实现了无枝晶循环，可逆比容量高达3100 mAh g⁻¹。基于该负极与NCM811正极的安时级软包电池实现了385 Wh kg⁻¹的比能量，在600次循环后容量保持率达82%，展示了其在实现高能量密度、长寿命锂金属电池实际应用方面的巨大潜力。