德国吉森大学Jürgen Janek：固态电池锂金属负极微观结构及循环演变机制

背景：开发高能量密度、安全耐用的全固态电池是推动可再生能源应用的关键，其中“无负极”设计通过首次充电时电沉积锂金属来提升能量密度，但面临锂沉积形貌控制以防止枝晶生长和容量衰减的挑战。金属中间层被用于改善沉积形貌，但其对锂微观结构及循环演变的影响此前未知。研究目的：系统揭示不同金属中间层及循环过程对锂金属微观结构的影响机制，为设计高性能固态电池提供新视角。结论：金、银中间层能显著细化锂晶粒并破坏其柱状结构，而铋中间层则使晶粒粗化；剥离过程会重塑锂的微观结构，但金、银中间层通过钉扎或固溶效应抑制了这种演变；研究提出了“电冶金”设计原则，强调通过控制锂的成核、生长等冶金学过程来优化微观结构，从而提升电池循环稳定性。