近日，我校材料與化學學院金成濱研究員與浙江工業大學陶新永教授在Science期刊上發表論文，對高容量電池材料失活及容量修復進行了評論和展望。金成濱研究員為論文第一作者，陶新永教授為唯一通訊作者。

隨著電池技術不斷革新和發展，一系列高容量的正負極材料備受關注，如硅、鋰負極。然而，這些高容量材料在電池反復的充電和放電過程中會發生巨大的體積形變，造成電極材料嚴重的結構變形和粉化。活性材料將會從電極上脫落，并失去與其他電池組分的有效電接觸。這些被孤立的、電化學惰性的材料被定義為“失活材料”，包括為人熟知的死硅，死鋰，死硫。這些失活材料不僅會造成電池容量的衰減，還會阻礙離子傳輸/轉化，并加速電解液的消耗。以往的研究主要致力于通過調控電極/電解液化學、設計電解液和電極結構等策略來抑制失活材料的形成。盡管這些方法可以減緩活性物質的脫落，然而它們并不能修復已經形成的失活材料和損失的電池容量。因此，亟需開發有效的電池材料修復技術。

結合多年來對鋰金屬電池失效及調控方面的深入研究與系統認知，金成濱研究員和陶新永教授等歸納評價了現有的幾類電極材料修復技術：（1）靜置法，通過靜置實現死鋰表面SEI膜的溶解，使得后續沉積的鋰可以與死鋰建立電子導電通路，然而靜置時長和重連效率有待優化；（2）電場極化法，通過脈沖電壓等技術引入不均勻電場，失活材料（如死硅）在電場中受到斥力或者引力而發生定向移動（即介電泳），促使脫落的失活材料與電極重新建立結構和電子接觸，從而被修復和再利用；（3）氧化還原介質法，引入反應性的氧化還原介質將死鋰轉化為游離于電解液中的自由離子，并通過充電態正極對鋰離子進行捕獲、存儲和再利用。最后，金成濱研究員和陶新永教授等對未來集成式的“抑制—激活”策略應用于不同電極材料和電池體系提出了展望和建議。

金成濱研究員師從浙江工業大學陶新永教授，為我校首批258人才培養計劃入選者，長期從事鋰金屬電池失效及修復研究，在Science、Nature子刊等高水平期刊發表論文60余篇。

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads9691