新電池12分鐘可續航800公里

鋰金屬電池與傳統鋰離子電池的不同之處

在於，前者用鋰金屬取代了石墨陽極。研

究人員在一份聲明中表示，這種設計能

提供高得多的能量密度。

對於電動汽車駕駛者而言，這意味着電池充電更快、續航更長。但科學家一直未能成功研發出性能可靠的鋰金屬電池，原因在於“枝晶”：電池充電過程中陽極表面會生長出一種樹枝狀結晶物質，長期下來會導致電池性能下降。在快速充電時，枝晶問題會加劇，還會增加電池短路的風險。

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六百公里的最大續航，新型電池僅需十二分鐘即可充滿百分之七十電量，單次充電可支援車輛行駛八百公里，壽命總里程超過三十萬公里。相關研究成果發表於最新一期《自然 · 能源》雜誌。

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。但其發展長期受限於枝晶問題困擾，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於金屬鋰介面內聚力分佈不均。為此，他們研製出一種名為“抑制內聚力的新型液體電解質”。該電解質採用對鋰離子結合親和力較弱的陰離子結構，可均勻分散介面內聚力，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三百五十次循環中均表現出色，可在十二分鐘內將百分之五電量充至百分之七十。而在一百八十次循環中，該電池能在十七分鐘內從百分之十電量充到百分之八十，且能量密度高達每公斤三百八十六瓦時。

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。

研究人員表示，其中的關鍵在於一種新型液態電解質。這種能“抑制內聚力”的液態電解質能抑制枝晶生長，從而提升電池的快速充電能力，並將其使用壽命延長至十八點五萬英里（約合三十萬公里）以上。

韓國科學技術院化學與生物分子工程學教授、該研究論文的合著者金熙卓（音譯）在聲明中表示：“通過對介面結構的理解，這項研究已成為攻克鋰金屬電池技術難題的關鍵基礎。”金熙卓說：“它攻克了鋰金屬電池應用於電動汽車的最大障礙。”

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