浓度极化诱导的锂枝晶的产生严重阻碍了高能量密度锂金属电池的实际应用。旨在抑制锂枝晶的多孔材料被广泛探索。然而，它们的效果仍然受到孔道固有特征的限制，特别是孔道的几何形状和表面性质。鉴于此，复旦大学的李伟教授等提出了一种通过“树枝状孔道”阻断“树枝状沉积”的隔膜改性策略。

本文要点：

（1）通过具有独特树枝状介孔的超小（≈100nm）二氧化硅纳米球（DMS）的紧密堆积，在聚丙烯隔膜上形成多孔屏蔽状膜。

（2）除了使离子通量均匀化的分级孔隙外，DMS膜还提供了丰富的Si(OH)_x基团，优先吸附电解质中的TFSI⁻并加速Li⁺的传输。

（3）和无孔的二氧化硅（SS）纳米球、具有短通道的中空介孔二氧化硅（HMS）纳米球和具有垂直长通道的MCM-41纳米球相比，具有树枝状孔通道的DMS纳米球具有最高的孔曲折度和内部屏蔽通道，显著缓解锂枝晶穿透引起的短路。。

（4）结果表明，隔膜孔结构的差异显著影响了锂的生长过程，并最终导致锂金属负极的稳定性不同。更高曲折度和更低连接性的隔膜设计，如树枝状通道，会阻碍锂枝晶的穿透，并产生更密集的锂沉积。

Ren, W., Zhu, K., Zhang, W., Liang, H., Xu, L., Wang, L., Yang, C., Yang, Y., Zhang, P., Wang, F., Wang, Y. and Li, W. (2023), Dendrite-Free Lithium Metal Battery Enabled by Dendritic Mesoporous Silica Coated Separator. Adv. Funct. Mater. 2301586.

DOI: 10.1002/adfm.202301586

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202301586