何邦一，周旭峰，刘兆平，李文献

(1.上海大学材料科学与工程学院材料所，上海200072；2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室浙江省石墨烯应用研究重点实验室，浙江宁波315201)

自从1990年日本索尼公司推出商业化锂离子电池以来，科学家一直在追求更高的电池能量密度以满足人们的生活需求。在传统锂离子电池体系中，电池循环的锂离子由正极提供，而低比容量的正极搭配传统石墨负极(理论比容量372 mAh/g)极大阻碍了电池能量密度的提升[1]。金属锂不仅具有最低的电极电势(-3.04 V，相对标准氢电极)和超高的理论比容量(3 860 mAh/g)，而且本身可以提供锂离子，有望搭配无锂正极达到超高能量密度[2]。但是金属锂负极在实际应用中，存在以下问题：(1)循环过程中负极表面SEI 膜破裂重生，不断消耗电解液；(2)不均匀沉积导致的锂枝晶生长有可能会刺穿隔膜，引起短路，带来安全隐患；(3)充放电过程中，负极体积变化大；(4)循环过程中产生的“死锂”造成负极锂的不可逆消耗，导致电池容量衰减等。为了解决以上问题，科学家从负极结构设计、人造SEI 膜、隔膜改性、电解液添加剂与固态电解质等多个角度出发进行研究，并取得了重要进展[3]。

金属锂电化学沉积溶解行为的本征缺陷是造成锂金属电池性能不佳的根源。单纯依靠金属锂自身难以及解决其性能缺陷，只有引入其它组分使锂负极的表面性质或本体结构发生改变才能有效提升其实用性。在对金属锂进行改性的研究中，合金是一种简单又高效的方法。……