库仑效率99.0%！精准调控孔隙与缺陷，打造3000小时长寿命锂金属电池

背景：零过量锂金属电池（ZELMBs）能提升能量密度，但传统铜集流体易诱发枝晶生长，缩短电池寿命。可再生、高导电且具有丰富微孔结构的木质素衍生三维碳纤维展现出优异的亲锂性，是潜在的替代材料。研究目的：研制一种超轻木质素衍生电纺碳纤维作为功能性自支撑集流体，通过精确调控其孔径分布、缺陷程度及表面化学性质，以提升ZELMBs的电化学性能与循环寿命。结论：在1000°C碳化温度下制备的碳纤维（CF1000）实现了孔结构与缺陷密度的优化平衡，能够诱导形成薄层且富含无机组分的SEI膜，促进高度可逆的锂沉积行为。基于该集流体的电池在200次循环内库仑效率约为99.0%，对称电池循环寿命突破3000小时，在零过量配置下单位质量放电容量较铜箔石墨理论值提升约66%，并展现出优异的循环稳定性。