三维多孔集流体（CCs）在确保锂（Li）均匀沉积以及在电极表面均匀分布电流密度方面发挥着关键作用。
这些特性对于提高锂金属电池的安全性和稳定性至关重要。
然而，目前的三维铜（Cu）基集流体存在显著的缺点，例如结构刚性、孔隙体积不足、质量过大以及对锂的固有亲锂性较弱，这些缺点限制了其性能。
基于此，2025年3月25日，南京邮电大学马延文、赵进等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Expandable Bidirectional-Gradient Current Collector for High-Performance Li Metal Battery》的研究论文。
为克服这些限制，作者开发了一种新颖的自组装方法，用于构建一种高度可扩展的双向梯度集流体（EBG CC）。
这种先进的设计整合了铜-银（Ag）-铜纳米线，并提供了高孔隙率，为锂沉积提供了充足的空间。
EBG CC内部独特的亲锂性和导电性梯度能够实现锂的均匀成核，从而确保稳定且高效的循环性能。
在半电池和对称电池配置中的电化学测试表明，EBG CC具有卓越的倍率性能和长期容量保持能力。
此外，配置为Li/EBG CC | LiFePO₄ | Li/EBG CC的双向软包电池在1C倍率下展现出160.3 mAh g⁻¹的令人印象深刻的放电容量。
这些结果强调了轻质、多孔且可扩展的集流体在抑制锂枝晶生长以及显著提升锂金属负极性能方面的潜力。
Expandable Bidirectional-Gradient Current Collector for High-Performance Li Metal Battery，Adv. Funct. Mater.，2025. https://doi.org/10.1002/adfm.202500531
