2026 年 10 月 23 日

香港科技大学(HKUST)研究团队近日公布了一项针对无负极锂金属电池的最新研究成果。该团队开发了一种名为“动态集成界面工程”的策略,通过引入基于银的添加剂(AMI),显著提升了电池的能量密度与循环稳定性。
实验数据显示,采用该策略的软包电池实现了 467 Wh/kg 的质量比能量,优于传统商业电池。在完整的纽扣电池测试中,经过 200 次循环后,电池容量保持率仍达到 90%。这一突破为开发更轻、续航更持久的下一代电池技术提供了新路径。
该研究由香港科技大学化学与生物工程系(CBE)主任邵敏华教授领衔。团队成员包括博士后研究员陈云博士(第一作者)、卢西奇博士,以及前博士后研究员、2026 年博士毕业生余祥,和在读博士生周世宇、兰欣等。相关论文《通过动态集成界面工程实现高稳定性准固态初始无负极锂金属电池》已发表于《自然通讯》(Nature Communications)。
解决锂枝晶生长与界面不稳定难题
锂金属因其极高的理论比容量和低还原电位,被视为下一代电池的理想负极材料。无负极电池设计直接利用裸铜箔作为集流体,无需预先涂覆锂金属,从而最大化能量密度并简化制造工艺。然而,传统铜集流体表面润湿性差,易导致锂离子沉积不均及锂枝晶生长;同时,自然形成的固体电解质界面膜(SEI)结构不稳定,严重制约了电池的循环寿命和安全性能。
针对上述挑战,研究团队提出的 AMI 添加剂在电池内部触发多重协同机制。首先,它改善了集流体的亲锂性,抑制枝晶形成;其次,银离子修饰的表面引导生成具有有机丰富内层(OI)和无机丰富外层(IO)结构的 SEI;最后,释放的离子触发电解质原位聚合,形成半固态的 OI-IO SEI 凝胶,优化了界面接触。
这种结构设计不仅加速了锂离子传输,还进一步增强了电池稳定性并抑制枝晶生长,确保使用安全。
邵敏华教授指出:“关键并非简单添加银盐或聚合引发剂。我们的 AMI 策略允许在电池组装后,通过受控过程释放多种功能,在一个集成步骤中完成对集流体的改性、离子衍生结构的构建以及坚固的有机内/无机外 SEI 的形成。”
该方法使得无负极准固态配置下的锂沉积与剥离过程具有高度可逆性,为下一代高性能电池的开发奠定了坚实基础。
参考文献:
Yunyi Chen et al, Highly stable quasi-solid-state initial anode-free lithium metal batteries via dynamic integrated interface engineering, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-76060-y





