锂金属负极：材料圭臬 远眺终局

　　锂金属负极：第一性原理下的价值回归

    　　在高能量密度路线上，锂金属负极被认为是负极材料中的“圣杯”。锂金属拥有超高理论比容量（3.86 Ah/g），是石墨负极理论比容量（0.372 Ah/g）的10 倍以上，同时具有较低的电化学电位（-3.04V vs. 标准氢电极），因此被称为最具潜力的负极材料之一。负极材料的技术路线迭代呈现“石墨负极→硅碳负极→锂金属负极”的商业化共识。宁德时代在首届“超级科技日”上提出自生成负极技术，不再使用传统石墨负极材料，元素直接以金属形式沉积在集流体上，实现电池材料的革命性突破。

    　　荆棘遍布：锂枝晶和规模化是永恒议题

    　　锂金属负极的应用并非一路坦途。虽然金属锂在碱金属中具有最低负电位和最低密度（0.53g/cm3），同样具有较高的反应活性，导致利用率降低并产生大量气体，进而引发安全隐患。此外，锂金属高活性和表面SEI 锂离子扩散能垒较高会促进锂枝晶的形成，不均匀的锂沉积是锂枝晶生长的温床。锂金属电池的生产加工对其商业化尤为重要，尤其是超薄、超宽锂负极的连续化、规模化制备。当前主要分为三类：物理法、电化学法和自生成负极等技术路线。

    　　步履不停：材料&结构创新搭建多元解法

    　　追本溯源，锂的不均匀沉积本质在于电解液中阴阳离子分布不均匀，而且锂的初始成核位点和SEI 层的性质是决定锂金属负极沉积界面稳定性的关键。基于此，锂金属负极的改性方案主要归纳为：1）电解液体系优化，减少SEI 形成并提高锂的沉积/剥离效率，同时固体电解质可以从机械强度上抑制锂枝晶的生长；2）3D 结构化设计，为金属锂构建一个三维导电骨架，引导锂离子在骨架内部均匀沉积；3）电解质/负极界面改性，使固-固接触增强并降低界面电阻、保持界面稳定、保护界面的有效途径。

    　　玉汝于成：产业加速推进，潜力逐步验证

    　　锂金属电池正凭借其高能量密度特性，在要求最为严苛的领域率先取得突破。锂金属电池的规模化应用成熟度突飞猛进，伴随eVTOL 和无人机等细分应用场景开拓落地，多加企业的产品已经从“样品开发”进入“导入验证”甚至“产品交付”阶段。锂金属负极凝聚行业共识，结构化设计取得突破。锂金属负极凭借体系革新触摸锂电池体系能量密度天花板，并有望突破现行体系下的能量瓶颈。

    　　风险提示

    　　1、固态电池技术攻关不及预期；

    　　2、新技术替代风险。

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