冉 琴，汪靖伦，唐安平

(1.湖南科技大学 理论有机化学与功能分子教育部重点实验室，湖南 湘潭 411201；2.湖南科技大学 化学化工学院，湖南 湘潭 411201)

0 引言

随着锂离子电池在便携式电子设备和电动汽车中的深入应用，迫切需要进一步提高其能量密度[1]。锂金属负极由于具有较高的理论比容量(3860 mAh·g-1)和较低的电化学电位(-3.04 V vs标准氢电极)被认为是下一代储能系统的“圣杯”[2-4]。以锂金属为负极，匹配转换型正极(如S或O2)构成的Li/S和Li/O2电池体系能量密度分别可高达650和950 Wh·Kg-1，匹配插层型高电压过渡金属氧化物正极构成的电池体系能量密度可达440 Wh·kg-1[5]。其中，最新报道的Li/NCM523软包电池能量密度可达340 Wh·Kg-1[6]，该电池体系也被认为是实现高能量密度锂金属电池应用的可行途径。

然而，锂金属负极却存在锂枝晶的不定型生长[7]、与电解液的持续反应导致电解液消耗和库伦效率低[8]、体积膨胀导致固态电解质界面(SEI)膜断裂[9]等方面的缺陷，从而导致锂金属电池循环寿命减短和安全问题，使锂金属电池的实际应用面临巨大挑战。近年来，各种策略被报道来提高锂金属负极的性能，如：(1) 设计合成新型电解液和功能添加剂[10,11]；(2) 构建人工SEI膜(包括无机SEI膜[12]、有机SEI膜[13]和复合SEI膜[14])；(3) 开发三维锂宿主结构[15,16]和复合电极[17,18]；(4) 制备固态电解质[19,20]等。构建人工SEI膜有利于缓解电解液与锂负极的副反应，设计三维锂宿主结构和复合电极在一定程度上可有效抑制锂负极的体积膨胀，但构建人工SEI膜和设计三维锂宿主结构工艺复杂，不利于大规模生产；……