韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院與LG新能源公司的研究團(tuán)隊(duì)攻克了鋰金屬電池中長(zhǎng)期存在的枝晶難題,顯著提升了電池性能及電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力。相比傳統(tǒng)鋰離子電池不到600公里的最大續(xù)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(chē)輛行駛800公里,壽命總里程超過(guò)30萬(wàn)公里。相關(guān)研究成果發(fā)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(tǒng)鋰離子電池中的石墨陽(yáng)極,能量密度更高。但其發(fā)展長(zhǎng)期受限于枝晶問(wèn)題困擾,制約了電池的實(shí)際應(yīng)用。枝晶問(wèn)題是指在充電過(guò)程中,電池陽(yáng)極表面易形成樹(shù)狀鋰晶體,不僅影響電池性能與穩(wěn)定性,更可能在快速充電時(shí)引發(fā)內(nèi)部短路。
團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),枝晶產(chǎn)生的根本原因在于金屬鋰界面內(nèi)聚力分布不均。為此,他們研制出一種名為“抑制內(nèi)聚力的新型液體電解質(zhì)”。該電解質(zhì)采用對(duì)鋰離子結(jié)合親和力較弱的陰離子結(jié)構(gòu),可均勻分散界面內(nèi)聚力,從而有效抑制枝晶生長(zhǎng),保持電池穩(wěn)定。