近期，河北工业大学王恭凯副研究员以金属Sn箔为例，通过共晶合金化设计来增加Sn箔内的共晶金属单质框架和其引入的半共格相界，一方面相界可增加快速嵌锂位点，析出的共晶金属单质可提供导电网络，另一方面锂化前端结构转变诱发的位错运动不会在半共格相界处产生塞积，因此可有效缓解锂化应力集中。同时，利用塑性变形和回复再结晶机制，调控金属箔体相自由能，实现了相界和大角度晶界密度的显著增加，进一步提高了其嵌锂动力学，同时缓解应力集中。另外，金属箔体相的位错密度也得到了适当平衡，以免位错密度过高产生位错交割而影响持续的嵌锂驱动力。最终使得Sn箔体积比容量提高了近3倍，达到1200 mAh cm⁻³，循环稳定性和库伦效率也明显改善，面积比容量达到9 mAh cm⁻²，远高于文献报道的粉体负极材料水平。因此，通过共晶合金化设计和多尺度特征组织（取向、相界、晶界、位错）调控有望缓解金属箔负极的嵌锂动力学缓慢、嵌锂应力集中等系列问题，从而改善其综合储锂性能，实现低成本、高体积比能量（~1000 Wh L⁻¹）LIBs的突破。该研究成果以Defect Character Distribution Regulation of Alloy Foil Anode for High Volumetric Energy Density Lithium Ion Battery为题发表在国际顶尖期刊Acta Materialia上。