三维亲锂性铜银骨架复合锂硅合金负极实现高稳定锂金属电池

（编辑推荐）本研究通过构建三维多孔铜骨架结合亲锂性银层（Ag@Cu）和锂硅合金（Li-Si），开发出Ag@Cu@Li-Si复合负极，显著抑制锂枝晶生长。该材料在对称电池中实现15 mA cm?2临界电流密度和900小时稳定循环（1.0 mA cm?2），与商用LiFePO4（LFP）正极组装的电池展现600次循环寿命（1.0 C倍率），为高能量密度锂金属电池（LIBs）设计提供新思路。

　　

Highlight

本研究亮点在于通过纳米银（Ag）修饰的三维铜骨架（3D Cu）与锂硅（Li-Si）合金的协同作用，实现了锂金属的高效稳定沉积。亲锂性Ag层显著降低锂成核势垒，而Li-Si合金有效抑制界面副反应，最终获得的Ag@Cu@Li-Si复合负极在对称电池中展现出15 mA cm^?2的超高临界电流密度。

Design, fabrication, and material characterization of Ag@Cu@Li-Si

图1a展示了通过化学镀银和熔融灌注法制备Ag@Cu@Li-Si的流程。光学显微镜显示镀银后的铜骨架表面均匀（图1b,c），X射线衍射（XRD）证实银层成功构建。扫描电镜（SEM）显示多孔结构为锂沉积提供充足空间，而能谱分析（EDS）证明Ag元素在骨架表面均匀分布。

Conclusion

我们成功开发了一种三维锂硅合金负极，通过亲锂性银层修饰的铜骨架和锂硅合金的协同作用，有效解决了锂枝晶生长难题。Ag@Cu@Li-Si复合负极在1.0 mA cm^?2电流密度下实现900小时稳定循环，与LiFePO₄（LFP）正极组装的电池展现600次循环寿命和1.0 C倍率性能，为下一代高能量密度电池设计提供了重要参考。

（注：翻译部分保留了原文的学术表述风格，同时通过"协同作用""超高临界电流密度"等生动表述增强可读性，专业术语如SEM、EDS等均采用括号标注。）