锂金属电池被广泛视为锂电技术未来发展的“圣杯”。但是，在电池循环过程中锂金属表面易呈现不规则演变，进而折损电池寿命并导致安全隐患，是本领域的核心难题。深入理解锂金属的多形态晶型特征、演变机制并对其实现有效的调控是解决该问题的唯一途径，也是对现阶段充实该领域理论的迫切需求。
近日，清华大学深圳国际研究生院材料研究院杨诚、康飞宇课题组创新性地从多物理场视角下揭示锂金属负极的多形体演化机制及调控策略，并在顶级期刊发表综述论文。该综述首先系统地介绍了模拟不同形态锂金属演变的理论模型，并讨论了不同模型存在的局限性；总结了锂金属及其表层SEI膜等的化学、电化学和冶金学性质对不规则形态锂演变生长的影响，和延缓、抑制与定向诱导不规则锂演变以改善锂金属电池稳定性和安全性能的研究进展；最后总结了金属负极存在的挑战，并展望了其未来的发展方向。
综述中，作者从更加底层的多物理场（离子浓度场、电场、应力场和温度场）视角系统分析了液体电解质系统中三种不同类型不规则锂沉积形貌的形成机理、影响因素和调控策略。在总结和归纳前人观点的基础上，为深入理解电化学电池中锂金属沉积/溶解演变行为提供了新颖和更加深入的见解。此外，本文所提出的多物理场分类法及其相关的理论知识也有助于理解其他金属的电化学演变行为，为开发高性能金属负极电池提供了指导性作用，具有重要的研究价值。
总结在电化学循环过程中，多物理场（离子浓度场，电场，应力场和温度场）与多形态锂金属演变之间的联系
相关成果近日以“多物理场视角下锂金属负极的多形体演化机制及调控策略”（Polymorph Evolution Mechanisms and Regulation Strategies of Lithium Metal Anode under Multiphysical Fields）为题发表在国际期刊《化学综述》（Chemical Reviews）。清华大学深圳国际研究生院杨诚副研究员、康飞宇教授和美国加州大学尔湾分校忻获麟教授是本文的共同通讯作者。清华大学深圳国际研究生院邹培超博士和隋一明为本文的第一作者。
论文链接：
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.0c01100
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