材料学院肖小玲团队在无负极锂金属电池中提出直接/间接预锂化协同调控策略
无负极锂金属电池（AFLMBs）凭借低制造成本和高能量密度的优势备受关注，但实际应用中面临活性锂短缺、电极与电解质界面不稳定等核心挑战，表现为循环过程中固体电解质界面（SEI）持续形成、死锂积累导致容量快速衰减，且高电压 (>4.5 V)下的性能研究尤为恶化。现有预锂化策略虽能补充活性锂，但部分预锂化物质存在空气敏感性强、锂利用率低等问题，单一界面改性难以同时解决锂损耗与界面稳定性难题，而电极界面间存在的耦合关系也尚未得到充分利用，因此亟需开发协同高效的改性策略以推动 AFLMBs 向高电压、长循环方向发展。
近日，中国科学院大学肖小玲、松山湖材料实验室赵恩岳团队提出了一种直接/间接预锂化协同调控策略，通过在正极中引入两种预锂化材料实现AFLMBs的性能提升：以经过重结晶&球磨工艺优化的 Li2C2O4（RB-Li2ox）作为直接预锂化剂，在低电压下分解补充活性锂；以 Li2O 作为间接预锂化剂，借助其在电解液中的溶解性和扩散作用，提高SEI中的 Li2O 含量，构建稳定且富含无机成分的 SEI 层，同时通过正极 与负极耦合作用强化正极电解质界面（CEI）。该策略有效抑制了锂枝晶生长和死锂形成，提升了锂利用率，使采用 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极的 AFLMBs 在 4.3 V 下循环 100 次后容量保持率达 86.35%，在 4.6 V 高压下循环 50 次后容量保持率为 79%，且在富锂层状氧化物（LRO）正极体系中同样表现出优异性能，为高电压、长循环 AFLMBs 的设计提供了新范式。该成果已发表于《Advanced Functional Materials》期刊（https://doi.org/10.1002/adfm.202531824），第一作者为博士生谢奕琛。
直接/间接预锂化协同调控策略示意图
上述研究工作获得国家自然科学基金、科技部重点研发计划和魏桥国科联合实验室等项目的资助。
