王成林，屈思吉，李晶泽

（电子科技大学材料与能源学院，四川 成都 611731）

随着商品锂离子电池能量密度的逐年提高，锂电池负极材料正在从石墨类碳材料逐渐转换为比容量更高的硅碳复合材料[1-2]。根据这种发展趋势，金属锂由于比容量高达3860 mA·h/g，有可能在不久的将来成为主流的负极材料，这将导致高性能金属锂二次电池的诞生，因此金属锂负极具有重要的科学研究价值和巨大的应用市场[3]。但是，自20世纪70年代开始，就发现金属锂做为二次电池的负极材料面临诸多的困难[3-4]。时至今日，一些关键问题仍然难以克服，导致金属锂二次电池迟迟不能商业化。其中的主要难题有两个：一个是锂枝晶；另一个是金属锂的高化学反应活性，且后者对前者有明显的影响[5-6]。

早在1992年，Huggins等[2]提出三元合金作为二次锂电池的负极材料。1999年，陈立泉等[1]创新性的发现纳米Si能够多次可逆储锂。锂合金作为负极材料不仅降低了金属锂的化学活性，提高了电池安全性，而且大幅度提高了其循环性能[1-2,7-11]。最近，有不少研究者[12-19]尝试在金属锂的表面采用物理/化学方法制备金属薄膜层（Al、Mg、Sn、Si、In、Zn等），然后利用金属锂的强还原性，原位或者准原位形成合金保护层。该合金层有效钝化了金属锂的表面，不仅提高了金属锂负极在空气环境中的稳定性，延长了其搁置寿命，而且在液体电解质中，有效抑制了副反应的发生，改善了固体电解质中间相（solid state interphase，SEI）膜的质量，降低了界面阻抗，从而在一定程度上改变了金属锂的沉积行为，电镀得到了较致密的金属锂负极，有效避免了金属锂枝晶的出现[12]。……