華中農(nóng)業(yè)大學(xué)葉歡、阿德萊德大學(xué)郭再萍等報(bào)告了一種高利用率的鋰負(fù)極，方法是將球形的鋰沉積到具有蛋盒結(jié)構(gòu)的過(guò)渡金屬碳化物（MXene）中。與長(zhǎng)絲狀或晶須狀的鋰枝晶不同，鋰被沉積并在MXene蛋盒的孔隙中形成球形形態(tài)，從而減少了鋰和液態(tài)電解液之間的界面接觸面積（大約為90%），這最大限度地減少了界面副反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了90%的高鋰?yán)寐省４送?，梯度親鋰設(shè)計(jì)導(dǎo)致球狀鋰在宿主內(nèi)自下而上地生長(zhǎng)，安全地遠(yuǎn)離隔膜。

因此，所設(shè)計(jì)的球形鋰負(fù)極提供了2783 mAh g^-1的復(fù)合負(fù)極比容量，在電流密度為0.5 mA cm^-2時(shí)，壽命可達(dá)3000小時(shí)，在1.0 mA cm^-2時(shí)，壽命接近1300小時(shí)，鋰?yán)寐蕿?0%。

此外，采用球形鋰負(fù)極和高面容量正極（5 mAh cm-2）的全電池在0.5 C時(shí)，在非常低的N/P比率（0.8）下保持了95%的容量。這種球形沉積突出了堿金屬形態(tài)控制的關(guān)鍵作用，并為建立實(shí)用的高能金屬電池提供了可行的方法。

Spherical Lithium Deposition Enables High Li-Utilization Rate, Low Negative/Positive Ratio, and High Energy Density in Lithium Metal Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202303427