3D集流体在锂金属电池中的应用研究进展

锂金属凭借其质量比容量高、电极电位低，有望成为新一代高能电池体系最有潜力的负极材料之一。然而，在循环过程中不可控的锂枝晶生长、死锂的形成，以及体积膨胀等问题，不仅会降低电池循环过程中的稳定性，甚至引发安全隐患，严重限制了锂金属负极的实际应用。3D集流体在缓解/抑制锂金属负极在循环过程中的体积变化、延缓锂枝晶生长、降低局部电流密度，以及提高库仑效率等方面起着重要作用。然而，在实际过程中，单纯的3D集流体使用性能并不理想，需要对其进一步改性。本文从表面改性(表面包覆、表面掺杂、表面化学处理)和梯度化设计出发，综述了3D集流体在锂金属电池中的应用研究进展，并详细分析了其对锂金属电池的性能影响，最后进行了总结和展望。