[Advanced Energy Materials] 金属基复材全重、上海交大张荻院士团队李尧等联合西安交大薛伟江：仿生构型超稳定铝金属负极

铝离子电池因铝金属的高理论容量和低成本而被视为大规模储能的理想选择，但纯铝负极面临界面钝化、枝晶生长和结构粉化等挑战。本研究受海葵触手弥散神经网络启发，设计了仿生碳纳米管（CNT）增强型铝复合负极（Al@CNT），通过引入三维连续CNT电子渗流网络，显著降低了形核过电位，并实现了均匀的无枝晶铝沉积。该设计在剥离过程中原位暴露的CNT能自适应调节界面电场，同时借助机械互锁作用有效抑制了负极粉化和“死铝”累积。电化学测试表明，Al@CNT对称电池在3 mA cm-2和3 mAh cm-2下稳定运行超1800小时，全电池在5 A g-1下循环45,000次后容量保持率超80%。该研究通过仿生构型设计兼顾了电极的机械与电化学稳定性，并为大规模制备提供了可行的片状粉末冶金工艺。