如何构建高性能下一代锂电池阳极？

电动汽车市场蓬勃发展，电池寿命已成为痛点。高性能锂电池的开发迫在眉睫，但如何构建高性能下一代锂电池阳极？

商用锂离子电池主要由层状氧化物阴极和石墨阳极组成。

我们比较了不同能量存储系统的质量密度：汽油具有最高的能量密度，石墨阳极锂离子电池的能量密度为5倍。

然而，基于锂金属阳极，包括锂金属电池，硫磺电池，锂气电池的下一代锂电池的能量密度增加了一倍。

然而，锂金属阳极存在许多问题，包括金属枝晶生长和在电荷和放电过程中金属锂负极表面上的容量衰减。

短路主要由锂枝晶引起的。例如，电极表面上锂离子的不均匀浓度的因素将导致锂枝晶的生长，这将刺穿分离器并导致短路。

容量衰减来自锂和电解质之间的反应及其自身的粉碎过程。锂的反应性相对活性，它将与电解质反应，消耗一定量的活性锂，并导致一部分电池容量损失。同时，在充电和放电过程中锂金属的粉尘将导致阻抗和消耗电池功率的增加。

近年来，锂金属电池的研究表明爆炸性生长。

我们还总结了五种不同的锂阳极改性方法。

1.稳定化锂金属粉末阳极（SLMP），它可以有效地补偿商业阳极材料如石墨的不可逆容量。

2.稳定的锂金属阳极（SLMA），可以减少锂金属的粉末过程，抑制树突;

3.沉积锂金属阳极（DLMA），可以有效地控制电极表面上的电流密度，但制备过程繁琐，复杂化;

4.复合锂金属阳极（CLMA），更容易形成可靠的电极结构，避免复杂的制备方法，如预锂化;

5.无阳极锂 - 金属阳极（AFLMA），直接使用铜，因为阳极极大地简化了电池制造过程。

总的来说，稳定的锂金属电极是最有前途和实用的电极;稳定的锂金属粉末电极是改善电池能量密度的首选。

虽然目前的技术仍然是锂金属电极的实际应用的长途。随着先进的表征技术和制备技术的发展，锂金属电池的工作机理将更彻底地研究。而且生产过程将进一步改善，在此基础上，可以很快推出安全和高能量的锂金属电池，进入市场并引领新的能源革命。