融媒中心讯/近日，福州大学材料科学与工程学院杨程凯副教授在锂电池负极研究方面取得重要研究进展，相关成果以“Bridging Atomic and Macroscopic Perspectives on Heteroepitaxial Growth in Lithium Metal Anodes”为题发表在《ACS Energy Letters》期刊（影响因子19.3，中科院1区）上。文章从有机物立体异构的角度，分析了金属锂表界面外延生长过程，采用能量分解替代势能面曲线，降低分析难度并提升准确性。

研究锂在具有独特晶体结构的不同衬底上的生长，对于连接原子和宏观观点至关重要，这将确保锂金属电池的长循环寿命和安全性。

本研究提供了以下几个方面的解释：(1)受吸附-弛豫机制影响的成核阶段；(2)从晶胚开始获得枝晶形态的进化特征；(3)通过各种不同尺度的技术，从原子和宏观的角度来验证枝晶的进化。晶胚的异外延生长过程分为成核和生长两个主要阶段。吸附型基底在成核阶段表现出相对较低的平均相互作用能和比应力能的特点。在生长阶段，吸附型基质倾向于促进多层生长。这项工作为锂金属电池的设计和材料选择提供了潜力，有助于开发更安全、更高效、更持久的储能系统。

材料学院2020级博士研究生李柏荣为该论文第一作者，福州大学材料科学与工程学院为第一通讯单位，论文共同通讯作者为于岩教授、李凌云教授和刘哲源副教授。

论文原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.4c02403