高性能铝电池负极设计：挑战与策略

曾杉杉1，2，王同波3，梁李斯1，张旭1，2，尉海军1，2（1.北京工业大学材料科学与工程学院；2.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室；3.中铝科学技术研究院有限公司）

摘要：由于铝金属具有高体积/质量比容量、高安全和低成本等优势，铝电池成为目前新型电化学储能器件的研究热点之一。高性能电池材料是制约铝电池发展的关键因素，相较于多样的正极材料，铝负极设计是铝电池的共性关键问题。然而，铝负极存在表面钝化、局部腐蚀、枝晶生长等问题，极大影响了铝电池的电化学性能。本文针对上述问题，首先从反应机制角度分析了影响铝负极性能的关键因素，综述近年来铝负极设计改性的重要研究进展，分析可有效改善铝负极性能的重要策略，并探讨其对铝电池电化学性能的优化效应及机理。最后，针对铝负极设计优化的挑战性问题和发展趋势进行展望，为构建高性能铝电池提供参考。

关键词：铝电池　铝负极设计　表面钝化　局部腐蚀　枝晶生长