L'anode au lithium métal offre une voie prometteuse pour améliorer la densité énergétique des batteries lithium-ion pour sa capacité spécifique élevée (3800 mAh g-1) et sa basse tension (-3,04 V vs Li/Li+). Mais les problèmes de sécurité causés par la croissance des dendrites et l'instabilité dans l'air causée par sa forte activité chimique limitent son utilisation à grande échelle comme matériau d'électrode. Le lithium métal est très sensible à l'humidité et aux composants oxydants dans l'air, conduisant à la génération de produits isolants comme les hydroxydes de lithium sur sa surface et la détérioration résultante des performances électrochimiques. De plus, lorsque le lithium entre en contact avec l'eau, une combustion et une explosion peuvent se produire en raison de la production d'hydrogène et de chaleur. La sensibilité du lithium métal nécessite donc des exigences élevées pour le transport, stockage et traitement de l'anode au lithium métallique. Il est donc hautement souhaitable de développer une anode métallique au lithium stable à l'air et étanche pour une utilisation potentielle à l'avenir.

Dans le domaine de l'électronique, les technologies d'emballage protègent les composants électroniques des dommages physiques et de la corrosion dans l'air humide et l'eau avec un revêtement, qui fournit une impulsion de conception pour la protection du lithium métal. Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Quan-Hong Yang de l'Université de Tianjin et le professeur Wei Lv de l'Université de Tsinghua a développé un revêtement en cire-PEO pour les surfaces en lithium métal en utilisant une simple méthode de revêtement par immersion pour réaliser une anode en lithium métal stable à l'air et étanche. La cire en tant que matériau d'étanchéité inerte couramment utilisé est facilement enduite sur la surface du lithium métal. Ce revêtement composite à base de cire empêche les réactions indésirables du lithium métal dans l'air et l'eau. En piles, le revêtement retarde la gravure de l'électrolyte à la surface des anodes de lithium métallique tandis que le PEO réparti de manière homogène garantit une conduction uniforme des ions lithium à l'interface et inhibe la croissance des dendrites de lithium.

Sous la protection du revêtement cire-PEO, les surfaces de lithium restent inchangées dans l'air avec une humidité relative élevée de 70% pendant 24 heures, et une rétention de capacité élevée de 85 % est atteinte. Même en contactant immédiatement du lithium avec de l'eau, aucune combustion ou diminution de capacité ne s'est produite. L'anode en lithium métal revêtue reste stable jusqu'à 500 heures dans des cellules symétriques, et les batteries au lithium-soufre assemblées avec l'anode métallique au lithium revêtue présentent un faible taux de décroissance de capacité de 0,075% par cycle pendant 300 cycles. Ce travail démontre une technologie d'emballage efficace pour les anodes au lithium métal stables à l'air et étanches. Il est également facilement évolutif et applicable à d'autres matériaux d'électrodes sensibles.