锂金属电池技术获关键进展 12分钟快充有望实现800公里续航

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韩国科学技术院与LG新能源联合研究团队在锂金属电池技术上取得重大进展,成功攻克了长期阻碍其商业化应用的核心难题——枝晶生长问题。该突破使得新型电池在充电速度、续航里程及使用寿命方面均实现显著跃升,相关论文已发表于国际权威期刊《自然·能源》。

相较于目前广泛使用的锂离子电池普遍不足600公里的续航上限,该团队开发的锂金属电池单次充电可支持车辆行驶800公里,总寿命里程超过30万公里。在充电效率上,仅需12分钟即可将电量从5%提升至70%,极大缓解了电动汽车用户的“续航焦虑”。

锂金属电池以金属锂作为阳极材料,相比传统石墨阳极具备更高的能量密度。然而,其在充电过程中易因界面内聚力分布不均而形成枝晶,这些树状结晶不仅影响电池性能,还可能导致短路甚至安全隐患。

研究团队从机理层面入手,揭示了枝晶形成的根源,并开发出一种新型液态电解质。该电解质采用具有较低锂离子结合亲和力的阴离子结构,可均匀分散电极表面的内聚力,从而有效抑制枝晶的生成。即使在快速充电条件下,电池依然保持高度稳定性。

实验数据显示,该电池在超过350次充放电循环中性能稳定,能量密度达到386瓦时/公斤。除了12分钟实现5%至70%的快速充电外,在另一项测试中,电池也可在17分钟内将电量从10%补充至80%。

这项成果不仅解决了锂金属电池在快充过程中的安全与稳定性问题,同时兼顾高能量密度与长循环寿命,为下一代动力电池的商业化应用奠定了坚实基础。

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