与锂合金化的金属负极具有高理论储能容量，是开发高能可充电电池的理想候选材料；然而这种电极材料在标准非水液态电解质溶液中的锂离子电池中显示出有限的可逆性；在此来自美国佐治亚理工学院的Matthew T. McDowell等研究者，报道了在全固态锂离子电池配置中使用非预锂化铝箔基负极的工程微结构。相关论文以题为“Aluminum foil negative electrodes with multiphase microstructure forall-solid-state Li-ion batteries”发表在NatureCommunications上；为了满足远程电动汽车和电动飞行的需求，下一代电池必须具有更高能量密度和更高的安全性；固态电池(SSBss)可以使用新的高容量电极材料，同时避免使用易燃的液体电解质，锂金属负极由于具有低电极电位和高理论容量(3861 mAh g−1)而被广泛研究。然而与界面不稳定性和锂灯丝渗透导致短路相关的挑战，已被证明极难解决。
1、低电位锂合金材料(“合金负极”)由于其高锂存储容量和减缓长丝生长，是锂金属的一种有吸引力的替代品。合金负极，如硅，已经研究了几十年，用于锂离子电池，硅目前被纳入小部分，以提高石墨基锂离子电池负极的容量。然而，合金负极在与锂的反应过程中发生了大量的体积和结构变化，由于表面尺寸的持续变化，导致固体-电解质间相(SEI)过度生长，加速了液体电解质中的电池失效。

2、虽然硅吸引了迄今为止最大的兴趣，但其他合金负极材料也提供了显着的性能提升。其中一种候选材料，铝，在20世纪70年代首次作为锂存储电极被研究。铝的锂化形成β-LiAl相对应的理论比容量为990 mAh g−1，体积变化为96%，低于硅的310%体积变化。最重要的是，铝是一种丰富的商品金属，可以成本有效地制造箔；直接使用箔负极将提高电池的能量密度，同时也消除了与传统石墨浆铸造和溶剂回收相关的成本。箔也可以同时作为活性锂存储介质和电流收集器，进一步提高比能/能量密度。然而，在实际相关条件下，铝基箔在非水电解质溶液电池中表现出较差的性能。铝电极的降解被认为是由于液体电解质中的孔隙形成和SEI增长、锂的扩散俘获和机械断裂而发生的。

3、与锂离子电池相比，SSBs提供了完全不同的化学机械环境。例如，固态电解质(SEEs)不会流湿体积变化的负极颗粒的表面，这可以稳定SEI的形成。事实上，与使用非水电解质溶液的电池相比，具有硅基负极的SSBss最近显示出更好的循环稳定性。此外，采用多种合金基负极(硅和铝)的SSBss可以实现高能量密度和比能(图1a, b)，甚至接近过量锂的锂金属SSBss。然而，最近的合金负极SSBs演示使用了铸造颗粒或复合电极，这在概念上类似于传统的锂离子电池电极。考虑到SSBss不同的化学机械环境，其他电极概念可能是可行的长期耐用性，包括致密箔电极的发展。厚(>100 μm)的铟或铝箔与锂金属物理合金化已被用作SSBs负极作为锂水槽，但这些厚的箔有明显的过剩材料，导致低能量密度，是不现实的实际使用。此外，避免使用锂金属预锂化有利于规模化电池生产。