科技日報記者 劉霞
韓國科學技術院與LG新能源公司的研究團隊攻克了鋰金屬電池中長期存在的枝晶難題，顯著提升了電池性能及電動汽車的續航能力。相比傳統鋰離子電池不到600公里的最大續航，新型電池僅需12分鐘即可充滿70%電量，單次充電可支持車輛行駛800公里，壽命總里程超過30萬公里。相關研究成果發表于最新一期《自然·能源》雜志。
鋰金屬電池以金屬鋰取代傳統鋰離子電池中的石墨陽極，能量密度更高。但其發展長期受限于枝晶問題困擾，制約了電池的實際應用。枝晶問題是指在充電過程中，電池陽極表面易形成樹狀鋰晶體，不僅影響電池性能與穩定性，更可能在快速充電時引發內部短路。
團隊發現，枝晶產生的根本原因在于金屬鋰界面內聚力分布不均。為此，他們研制出一種名為“抑制內聚力的新型液體電解質”。該電解質采用對鋰離子結合親和力較弱的陰離子結構，可均勻分散界面內聚力，從而有效抑制枝晶生長，即便在快速充電條件下也能保持電池穩定。
測試結果顯示，搭載該電解質的電池在超過350次循環中均表現出色，可在12分鐘內將5%電量充至70%。而在180次循環中，該電池能在17分鐘內從10%電量充到80%，且能量密度高達386瓦時/公斤。
這一突破不僅解決了鋰金屬電池充電速度慢的瓶頸，還同時兼顧高能量密度與長循環壽命，實現了續航與安全的雙重提升。
