近日，上海理工大学的吴超团队联合上海大学蒋永、赵兵研究员以及福州大学张久俊院士，在《Advanced Functional Materials》发表题为“Advanced Hierarchical Lithiophilic Scaffold Design to Facilitate Synchronous Deposition for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries”研究性论文。姜金龙为本文的第一作者，上海理工大学为第一单位。
锂离子在不同骨架上的沉积机制：h) AC负极，局部沉积；i) LZC负极，局部沉积；j) LZAC负极，同步沉积。
团队通过设计一种分级的3D集流体，并获得了全新的同步沉积模型，该模型利用3D骨架自上而下逐渐增强的亲锂性与导电性，为锂离子（Li⁺）向下迁移提供了强大的驱动力，从而实现整个骨架空间内的同步锂沉积。这一沉积模型不仅最大限度地利用了3D骨架的整体空间，有效应对体积变化，还能够在高电流密度下抑制锂枝晶的形成。基于该模型组装的Li//Li对称电池展现出超过3700小时的长期循环寿命，过电位低至15.6 mV，并在300次循环中实现了高达99.5%的库伦效率。与LiFePO4（LFP）正极组装的全电池在1000次循环后仍有91.6%的容量保持率。该同步沉积策略表现出良好的循环性能，为无枝晶锂金属负极的3D骨架设计与构建开辟了全新的研究方向。
文章链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202417296
