抑制锂枝晶生长的锂金属电池功能化聚烯烃隔膜研究进展

徐含睿1，王召意1，刘克凡1，董南希2，贾南方2，王杰2，刘丙学3，蔺道雷1， 田国峰1，齐胜利1,4，武德珍1,4（1北京化工大学 化工资源有效利用国家重点实验室）（2北京宇程科技有限公司）（3中国有研科技集团有限公司 国家动力电池创新中心）（4北京化工大学常州先进材料研究院）

摘要：以金属锂为负极的锂金属电池，因其高理论容量(3860 mAh·g-1)和低电位(−3.040 V versus 标准氢电极)，有望成为极具前景的下一代高比能电池. 然而，锂负极表面枝晶生长和锂金属的持续损耗导致电池的循环寿命短，甚至造成安全隐患，严重阻碍了其商业化进程. 近年来，功能化聚烯烃隔膜在抑制锂枝晶方面展现出显著成效，能有效抑制锂枝晶的形成与生长. 本文综述了用于抑制锂枝晶生长的锂金属电池功能化聚烯烃隔膜的研究，介绍功能化聚烯烃隔膜抑制锂枝晶生长的构筑原理、关键特性及界面工程挑战；然后重点介绍了抑制锂枝晶生长的无机材料改性隔膜和聚合物基复合隔膜的特性及研究进展；最后结合当前研究，对抑制锂枝晶生长的功能化聚烯烃隔膜的未来发展方向和前景进行了展望. 本综述为实现高性能和高安全性的锂金属电池提供了新的思路和方向.

关键词：锂金属电池，功能化聚烯烃隔膜，改性隔膜，锂枝晶，抑制枝晶生长