【科技】华中科技大学孙永明EES：突破快充瓶颈——锂基电池负极界面如何设计？

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高能量密度和卓越的快速充电能力是锂（Li）基可充电电池的关键技术参数，旨在满足先进便携电子设备、电动汽车和电网储能系统日益增长的需求。然而，当前石墨负极的电荷转移动力学缓慢，显著限制了现有锂基电池的快速充电性能和整体能量特性。随着我们向下一代高能量密度电池（如合金型负极和锂金属负极）过渡，这些高容量负极材料固有的缓慢电化学Li⁺/e⁻复合速率对快速充电提出了新的挑战。此外，充/放电过程中显著的体积变化导致这些高容量材料和电极的结构不稳定，并引发活性材料与电解液之间的严重副反应，最终损害电池的电化学循环寿命。经验表明，负极材料的界面设计显著增强了电池的电化学反应动力学，同时提高了其结构稳定性。然而，对复杂机制的深刻理解仍然缺乏，使得为各种负极材料建立通用设计规则成为一个 ………………………………