无负极可充电电池中的界面调控工程综述

项目概述

无负极可充电电池（AFRBs）在出厂组装时不预存任何负极活性金属材料，完全依赖初次充电时正极离子向裸露集流体表面的原位电沉积，具备极高的理论体积能量密度与显著的降本优势，是助力“碳中和”目标的关键储能方向。然而，有限的活性离子储备使其对界面副反应极为敏感，初次库仑效率低以及不可控的金属枝晶生长严重限制了其实际循环寿命。该综述系统总结了 AFRBs 界面调控工程的核心前沿策略，涵盖亲金属基底改性、功能化人工保护层构筑以及电解液/SEI 膜协同调控等方向，为突破枝晶生长与容量快速衰减瓶颈、构建高比能长寿命先进电池提供了清晰的技术路线。封面视觉将宏观碳中和蓝图与微观电化学机理巧妙结合：上空晴空万里，远山风力发电机、建筑屋顶光伏板与路面低碳纯电汽车交织成和谐的智慧生态城市；近景以道路纵深引出高透电池微观工作视窗，清晰呈现离子在电场与界面导向下的平整、无枝晶定向沉积过程，生动诠释了“微观界面工程为宏观碳中和愿景奠定坚实基石”的深层科学意涵。