无负极锂金属电池是一种低成本的高能量密度电源，但其实际应用受到循环稳定性差和倍率性能低等问题的挑战。
基于此，2025年3月12日，西北工业大学官操在国际期刊Advanced Materials发表题为《Shape-Controlled Reversible Li Plating-Stripping for Stable and High-Rate Anode-Free Lithium Metal Batteries》的研究论文。
在此，研究人员报道了一种可以很好地控制可逆锂沉积剥离的无形状变化和无锂负极，该负极由高度有序的空腔ZnO基质和表面涂覆的锂磷氧氮化物（LiPON）层组成。
其中，ZnO基质提供了足够的空腔和亲锂位点，以促进在空腔内均匀锂沉积 / 剥离，而LiPON层则能防止固体电解质界面相受到机械和电化学损伤。
结果表明，在长期和高倍率循环过程中，锂被限制在空腔内，负极的整体形状得到了有效控制。所组装的半电池可在1.2 mA cm⁻²下稳定运行335次循环，库仑效率达98.8%。即使没有预先沉积锂，使用改性的磷酸铁锂和镍钴锰酸锂正极组成的全电池仍可展现出150次循环的使用寿命，并在2C倍率下实现617 Wh kg⁻¹的高能量密度。
Shape-Controlled Reversible Li Plating-Stripping for Stable and High-Rate Anode-Free Lithium Metal Batteries, Advanced Materials, 2025. https://doi.org/10.1002/adma.202420373
