天津工业大学徐志伟课题组基于生物质材料天然官能团结构以及碳化生物质材料的多孔结构的天然优势，综述了当前生物质隔膜在锂金属电池中的应用，包括独立生物质隔膜、生物质隔膜涂层、生物质隔膜夹层等；同时阐述了不同类型隔膜的作用机理。最后从材料开发和先进表征的角度进行了展望。

锂金属电池中存在的锂枝晶生长和穿梭效应限制了其发展商业化进展。隔膜作为锂金属电池的重要组成部分，对锂金属电池的安全性、寿命和电化学性能有着重要的影响。然而，常用的聚丙烯隔膜具有一定的局限。天然生物材料具有低成本、环境友好、结构丰富等优势，且其衍生的纳米材料能很好地继承天然材料的优异特性，在调控锂枝晶生长方面具有很大的应用潜力。

在此背景下，天津工业大学徐志伟课题组针对生物质隔膜在锂金属电池中的应用进行了综述。总结了近年来生物质材料在锂金属电池（包括锂硫电池）中的应用，分别讨论了锂金属电池的关键问题、隔膜改性方法以及生物质隔膜的作用机理。

该综述中分析了锂金属电池反应的过程，从而阐明了穿梭效应、锂枝晶的产生以及锂电池的失效机理；介绍了隔膜的发展现状以及当前商用隔膜存在的弊端；总结了生物质材料对隔膜的改性方法，包括将生物质材料直接制备成独立的隔膜、使用生物质材料作为隔膜涂层以及使用生物质材料作为夹层以提高锂金属电池的性能。由于生物质材料丰富官能团结构以及碳化生物质材料的多孔结构，实现了锂离子均匀沉积以及多硫化物的捕获。此外，本综述还阐述了多种成分和结构的生物质隔膜在抑制锂枝晶和穿梭效应的机理，包括提供机械屏障、促进金属离子均匀沉积、调节离子传输、捕捉多硫化物（物理吸附、化学吸附）、屏蔽多硫化物等。

最后，该综述从生物质新型材料开发和先进表征方法两个角度进行了展望。在材料开发角度，提出了构筑具有调节离子传输功能的生物质隔膜，与生物质官能团协同作用来实现高性能的生物质改性隔膜以及通过物理限域实现特定离子的传输的离子筛隔膜。在先进表征手段方面，提出利用同步辐射小角散射和中子散射等对反应前后的生物质隔膜孔结构进行表征，采用联用表征技术对反应前后的生物质材料晶体结构进行表征，从而实现对机理的探讨。