詹迎新，石 鹏，张学强，魏俊宇，张乾魁，黄佳琦

（1.北京理工大学材料学院,北京100081；2.北京理工大学前沿交叉科学研究院,北京100081；3.清华大学化学工程系,北京100084）

电动汽车和便携式电子产品的快速发展对二次电池的能量密度提出了更高的要求［1，2］. 受限于石墨较低的理论比容量（372 mA·h/g），以石墨为负极材料的锂离子电池的能量密度逐渐接近其理论极限值［1～5］. 因此，迫切需要寻找更高比容量的负极材料以满足高比能二次电池的要求. 锂金属负极以其极高的理论比容量（3860 mA·h/g）和极低的电极电势（-3.040 Vvs. 标准氢电极）而被认为是最具潜力的负极材料之一［6～15］. 然而，金属锂活泼的化学性质使其与有机电解液之间的副反应严重，导致金属锂不可逆的消耗以及非活性锂的大量累积［16～20］. 此外，金属锂负极在循环过程中会发生体积形变，恶化其循环稳定性. 而且循环过程中产生的锂枝晶可能会刺穿隔膜，导致电池内部短路、热失控，甚至引发火灾、爆炸等危险［12，21，22］. 这些问题都严重限制了金属锂负极的实际应用.

为解决上述问题，研究人员提出了多种有效策略，如构建人工的固态电解质界面膜（SEI）［23～38］、设计电解液添加剂［39～49］、引入三维骨架［50～60］及使用固态或准固态电解质［61～65］等. 其中，三维导电骨架具有较高的比表面积，可以显著降低负极的局部电流密度，从而延迟锂枝晶初始形核时间点［66，67］. 而三维骨架的多孔结构可以将锂的生长限制在孔隙内部，缓解金属锂在充放电过程中的体积膨胀. 但是，由……