锂金属负极由于其优点，即高容量和低还原电位，是实现高能量密度电池的理想材料。然而，锂负极的利用受到有害的锂枝晶形成、固体电解质界面(SEI)的重复形成和破裂以及大体积膨胀的严重限制，导致严重的“死锂”和随后的短路。目前，研究主要集中在抑制枝晶形成以延长和维持电池寿命。
基于此，中科院苏州纳米所Jian Wang，Hongzhen Lin，西安理工大学Jing Zhang，卡尔斯鲁厄理工学院Stefano Passerini总结了界面工程和集流体主体设计中采用的策略，以及用于演化-加速-改善锂离子/原子扩散过程的新兴电化学催化方法。
文章要点
1）作者首先从组成成分方面回顾了基于制造坚固SEI的策略，包括来自电解质添加剂或人工预处理的无机、有机和混合SEI层。
2）作者其次对作为锂主体的金属和碳基三维集流体进行了总结和讨论，包括它们在降低局部沉积电流密度方面的功能以及引入亲锂位点的作用。
3）作者接着评估了在探索合金化合物和原子金属催化剂方面的最新进展，以加速锂离子/原子的横向扩散动力学，从而平均锂的空间分布以实现平滑电镀。
4）作者最后提出了锂金属负极的机遇和挑战，为实现无枝晶锂金属电池的扩散动力学调节提供了见解。
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参考文献
Jian Wang, et al, Toward Dendrite-Free Metallic Lithium Anodes: From Structural Design to Optimal Electrochemical Diffusion Kinetics, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c08480
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08480