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

背景:铝离子电池因铝金属的高理论容量和低成本而备受关注，但其纯铝负极存在界面钝化、枝晶生长和结构粉化等关键问题，严重制约了循环稳定性。研究目的:受海葵触手弥散神经网络启发，上海交大张荻院士团队与西安交大薛伟江教授合作，设计了仿生碳纳米管（CNT）增强型铝负极（Al@CNT），旨在同时解决铝负极的界面电化学和机械稳定性难题。结论:通过在铝基体中构建三维连续CNTs电子渗流网络，电极形核过电位下降50%，并形成自适应的动态CNT调控界面相，实现均匀无枝晶沉积，抑制了结构粉化和“死铝”累积。Al@CNT对称电池在3 mA cm-2和3 mAh cm-2下稳定运行超过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%，为大规模储能提供了高性能铝负极的规模化制备新策略。