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锂金属负极电池面临的主要挑战是在电池循环过程中，锂金属负极会逐渐生成、累积像树枝一样的“锂枝晶”。 锂枝晶形成的主要原因是局部电流密度大于局域锂离子的输运能力。在电流密度很大的情况下，受限于锂离子的浓度和扩散速度，锂离子在负极出现分布不均，进而导致锂金属生长不均匀。更甚的是，锂枝晶的生长过程还会出现正反馈效应。这是因为锂枝晶附近有很强的电场，会吸引更多的锂离子，循环往复，导致锂枝晶更快地生长。
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