综述：用于高性能锂金属电池的新型Janus/梯度阳极结构

摘要

锂枝晶的不可控生长一直被认为是阻碍高能量锂金属电池（LMBs）发展的关键挑战，这些电池未来将应用于多种场景。新兴的Janus/梯度阳极结构在解决锂枝晶生长和体积波动问题方面取得了突破性进展。本文系统总结了Janus和梯度阳极架构的设计原理、工作机制及最新研究进展，强调了它们在引导均匀锂沉积和增强界面稳定性方面的创新作用。与传统3D集流体不同，这些结构具有不对称或梯度特性（如亲锂性、导电性或孔隙率），从而实现了自下而上的沉积过程和高效的空间利用。主要研究内容包括亲锂-疏锂Janus结构、导电性梯度框架以及双梯度配置，这些因素共同提升了库仑效率、循环寿命和安全性。文章最后探讨了未来的研究方向，强调了Janus/梯度阳极在实现高能量密度和耐用型LMBs方面的潜力。

此图片的替代文本可能是由AI生成的。

锂枝晶的不可控生长一直被认为是阻碍高能量锂金属电池（LMBs）发展的关键挑战，这些电池未来将应用于多种场景。新兴的Janus/梯度阳极结构在解决锂枝晶生长和体积波动问题方面取得了突破性进展。本文系统总结了Janus和梯度阳极架构的设计原理、工作机制及最新研究进展，强调了它们在引导均匀锂沉积和增强界面稳定性方面的创新作用。与传统3D集流体不同，这些结构具有不对称或梯度特性（如亲锂性、导电性或孔隙率），从而实现了自下而上的沉积过程和高效的空间利用。主要研究内容包括亲锂-疏锂Janus结构、导电性梯度框架以及双梯度配置，这些因素共同提升了库仑效率、循环寿命和安全性。文章最后探讨了未来的研究方向，强调了Janus/梯度阳极在实现高能量密度和耐用型LMBs方面的潜力。

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