具有更高能量密度和更低成本的无负极电池，近年来在学术界和工业界引起了广泛关注，然而无负极电池的发展受到循环寿命较短的制约，这主要由于负极侧锂的持续不可逆消耗导致。
在此，华中科技大学李会巧团队提出了一种表面功能化合金箔作为无负极电池的集流体，可在电池循环过程中逐渐释放活性锂。研究显示，该种合金箔通过金属箔与液态锂源试剂之间的简单湿法接触反应预先存储一定量的活性锂，并且可通过调节试剂浓度和接触时间精确控制预存锂的量。当该合金箔用作负极时，其合金化表面表现出低锂沉积成核势垒和更均匀的沉积行为。
此外，该合金集流体能够合理释放活性锂，持续补偿全电池循环过程中发生的不可逆锂消耗，从而使无负极电池的循环寿命显著延长至原来的10倍。
图1. 预存补锂的电化学性能与机制
总之，该工作选用还原性的Li-Naph/DME溶液作为液态锂源，制备出具有锂合金层的表面功能化金属箔。此外，合金层中预存锂的数量可以通过调节Li-Naph/DME溶液的浓度和液相反应时间精确控制。
与纯金属箔集流体相比，表面功能化金属箔表现出更低的成核过电位和更均匀的锂沉积行为。与纯In电极相比，表面功能化In@LiIn集流体通过在循环过程中补偿锂损失，因此具有显著提高的电化学性能。因此，该工作提出的工艺策略有望应用于合金型金属箔负极材料，为未来的能源存储提供新的可能性。
图2. 表面功能化合金箔的可扩展性
Functional Alloy Collector Capable of Sustainable Lithium Compensation for Anode-Free Batteries by a Controlled Lithium-Prestorage Technology, Advanced Energy Materials 2025 DOI: 10.1002/aenm.202405960
