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金屬Li負極的理論比容量為3860mAh/g，是石墨材料的十倍以上，將石墨材料替換為金屬鋰能夠將電池的能量密度提升40-50%，因此金屬鋰二次電池吸引了廣泛的關注。但是金屬鋰負極在Li沉積的過程中會產生大量的枝晶，這一方面會導致金屬鋰負極在充放電過程中的體積膨脹，另一方面鋰枝晶過度生長還會引起正負極短路，導致安全問題。