研究示意图。图片来源：KAIST
韩国科学技术院与LG新能源公司的研究团队攻克了锂金属电池中长期存在的枝晶难题，显著提升了电池性能及电动汽车的续航能力。相比传统锂离子电池不到600公里的最大续航，新型电池仅需12分钟即可充满70%电量，单次充电可支持车辆行驶800公里，寿命总里程超过30万公里。相关研究成果发表于最新一期《自然·能源》杂志。
锂金属电池以金属锂取代传统锂离子电池中的石墨阳极，能量密度更高。但其发展长期受限于枝晶问题困扰，制约了电池的实际应用。枝晶问题是指在充电过程中，电池阳极表面易形成树状锂晶体，不仅影响电池性能与稳定性，更可能在快速充电时引发内部短路。
团队发现，枝晶产生的根本原因在于金属锂界面内聚力分布不均。为此，他们研制出一种名为“抑制内聚力的新型液体电解质”。该电解质采用对锂离子结合亲和力较弱的阴离子结构，可均匀分散界面内聚力，从而有效抑制枝晶生长，即便在快速充电条件下也能保持电池稳定。
测试结果显示，搭载该电解质的电池在超过350次循环中均表现出色，可在12分钟内将5%电量充至70%。而在180次循环中，该电池能在17分钟内从10%电量充到80%，且能量密度高达386瓦时/公斤。
这一突破不仅解决了锂金属电池充电速度慢的瓶颈，还同时兼顾高能量密度与长循环寿命，实现了续航与安全的双重提升。
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