锂枝晶的成核、生长与抑制

锂金属电池具有较高的理论比容量和最低的氧化还原电位,被认为是最有前途的电化学储能器件之一。然而,金属锂阳极上的锂枝晶所引起的一些关键问题严重阻碍了其实际应用。首先从离子浓度、电场、应力、温度四方面因素介绍了多形貌锂枝晶成核和生长机理;同时,总结了一些用于表征锂枝晶的先进技术;并归纳了抑制锂枝晶形成的策略,包括控制锂枝晶成核的亲锂表面电极、非均相晶核,控制锂枝晶生长的三维导电基体、物理涂层,以及具有固定阴离子的纳米结构电解质和形成球形锂沉积的盐包水电解质。最后提出了挑战和展望,探讨了锂枝晶的未来研究方向。