AEM：可持续碳纤维实现稳定的长期锂金属沉积，助力下一代无过量锂金属电池

背景：交通电气化亟需高能量密度电池，零过量锂金属电池（ZELMBs）潜力巨大，但面临锂沉积/剥离可逆性差、枝晶生长等问题。三维集流体存在首圈锂损失大、材料不可持续等缺陷。研究目的：开发可持续、高性能的ZELMBs集流体，通过调控木质素基碳纤维的结构，优化SEI形成与锂沉积行为。结论：以木质素为前驱体，在1000℃碳化制备的CF1000集流体，具有适中缺陷密度和1.0~1.4 nm介孔结构，能诱导形成薄而富无机相的稳定SEI，其孔道可预先形成准金属锂团簇，提供分布式成核位点。该集流体首圈活性锂损失极低，对称电池循环寿命超3000小时，与LiFePO₄匹配的全电池放电容量较铜箔体系显著提升，同时实现轻量化。研究明确了缺陷与孔结构的精准调控是优化SEI和锂成核均匀性的核心，为可持续锂金属电池集流体设计提供了关键原则。