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一、锂金属电池的萌芽
1958年，美国加州大学的一名研究生提出了锂、钠等活泼金属做电池负极的设想，经此之后，人们才开始了以锂金属为负极的锂电池研究。
图1 锂金属负极形成天然固态电解质界面膜(SEI膜)
经过数十年的研究，人们发现锂金属负极在工作时，会形成一层天然固态电解质界面膜(SEI膜)，可以防止沉积过程中形成的锂金属被电解液腐蚀。
图2 锂金属被暴露在充满电解液的世界
但是，随着沉积的锂金属越来越多，同时伴随着不均匀锂金属表面形貌的形成（行业中称这种现象为锂枝晶生长），SEI膜最终会被撑破。当这种情况发生的时候，一部分锂金属被暴露在充满电解液的世界，这会对对电池造成直接破坏。
图3 锂金属负极界面不稳定的原因
这样一来，就会引发正负极直接亲密互撩，从而造成电池内部的短路。
于是，上世纪80年代，在第一代锂金属商业电池爆炸多次后，科学家们果断放弃了锂金属负极而使用石墨负极，锂金属电池也悄然退居幕后。
二、锂金属电池的机遇
虽然石墨已被证明是迄今为止用于制作阴极的最可靠物质，但它容纳的离子数量有限，以石墨为负极的锂离子电池已接近理论容量极限，却远远达不到人们的生活需求。
研究人员一直希望用锂金属箔来取代石墨，它的理论容量是石墨负极的十倍，而且具有最低的电化学势，可以说是全方位碾压石墨负极材料的能量密度。但通常锂金属箔与电解质会产生不良反应，从而导致电解质过热，甚至导致燃烧。锂金属电池的安全问题确实让科学家们头疼不已。所以，解决锂金属循环和安全问题，是锂金属电池能否实现商业化最重要也是最关键的一步。
目前，科学家已经对锂金属负极的保护做了大量的研究，比如，优化和改性电解液，提供载体限制锂金属负极膨胀，应用人工界面膜等等。
图4 用于锂金属负极保护的不同界面孔隙结构
简而言之，“锂金属电池”技术是一项工程突破，它将大大改善电池性能，增强电池的电量持久力，大幅改观电力存储的经济效益，促进消费类电子产品的升级转型，对人类生活具有重大意义。
不管下一代的电池是锂硫、锂空、全固态还是新型锂电池，想实现最高能量密度，总归要用锂金属做负极。虽然现在待解决的问题还很多，但“梦想还是要有的，万一实现了呢？”，对吧！
