继Nature之后，天津大学「国家杰青」胡文彬/韩晓鹏，再发Joule！

本文针对高能量密度锂金属电池（LMB）中因空间异质锂成核和时间不可逆枝晶生长导致的超薄负极可逆性差、循环寿命短等问题，提出一种时空耦合的亲锂性框架设计范式。背景上，全电动飞机等应用要求电池能量密度≥500 Wh kg-1和≥1000 Wh L-1，需使用超薄锂负极，但现有静态优化策略难以协同调控锂在基底、SEI及体相中的动态行为。研究目的旨在同时克服空间异质性和时间不可逆性，通过构建静态外延亲锂界面、均匀分散的锂合金相及动态纳米锂合金/富LiF SEI，实现全阶段的致密锂沉积。结论表明，该框架在空间上降低临界成核能并提高成核速率，在时间上优化锂吸附与扩散，均匀化界面电场和锂通量。应用该框架的全电池稳定循环超过1.7年，软包电池实现504 Wh kg-1和1210 Wh L-1的高质量与体积能量密度，并在2 C倍率下循环超150次，显著提升了超薄负极的可逆性和电池寿命。