近期，beat365网页版登录官网白莹教授团队在锂金属电池转换型正极材料领域取得新进展，相关成果以“Tactics to optimize conversion-type metal fluoride/sulfide/oxide cathodes toward advanced lithium metal batteries”为题发表于入选中国科技期刊卓越行动计划的领军期刊《Nano Research》（中科院一区），beat365网页版登录官网、河南省新能源材料与器件国际联合实验室为该论文通讯单位，黄河学者闫冬为第一作者，白莹教授为通讯作者。

面对资源危机及气候变化等带来的挑战，二次电池储能技术已成为全球清洁能源领域的研究热点，对实现“双碳”战略目标具有重要意义。目前，锂离子电池已广泛应用于日常生活中，然而基于锂离子插层化学的传统锂离子电池已无法满足各种新兴领域对锂离子电池能量密度的需求，并且有机电解液基锂离子电池的安全隐患也日益突显。与传统锂离子电池不同，锂金属电池是将锂金属作为负极，其理论比容量约为传统石墨负极的10倍，并且电化学势低，因此锂金属电池的能量密度超出常规锂离子电池40 %以上；此外，全固态锂金属电池采用不易燃的固态电解质替代易燃的有机液态电解质，具有良好的热稳定性，可以有效减少热失控导致的电解质燃烧等安全隐患；并且可以有效缓解锂枝晶等问题，有望实现二次电池兼顾高比能量、长循环寿命和高安全性。然而，目前锂金属电池尚未广泛应用，其中高比能量正极材料的缺乏以及电解质-电极材料两相界面高阻态，是限制锂金属电池发展和应用的“卡脖子”问题。

正极材料的能量密度是决定锂金属电池性能的关键。相比于传统嵌入型正极材料，虽然转换型正极材料的工作电压偏低，然而它们的理论比容量远大于嵌入型正极材料，所以这些转换型正极材料具有更高的能量密度，极具应用前景。但转换型正极材料面临着电子/离子电导率低、体积变化大、反应动力学缓慢、工作机制复杂、副反应严重等问题，严重阻碍电极材料高效稳定快速储锂。

对此，本文总结了近年来关于转换型正极材料的研究进展，归纳了提升其电化学性能的有效手段；同时，对应用转换型正极材料于高性能锂金属电池所面临的挑战和发展前景进行了展望，提出了实现转换型正极材料基锂金属电池应用的关键可行策略，以期对未来高性能锂金属电池的发展和应用提供重要启示。

该工作受到国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题、河南省高层次人才中原英才计划、河南省高等学校学科创新引智基地、河南省教育厅科技创新团队、beat365网页版登录官网杰出青年培育基金等经费的资助。