韩科院联合LG新能源研发新型锂金属电池电解质,突破枝晶难题


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近日,韩国科学技术院与LG新能源联合宣布,成功研发出一种新型锂金属电池电解质,有望大幅提升电动汽车的充电速度和续航能力。
这项研究的关键突破在于有效解决了锂金属电池中长期存在的“枝晶”问题。相比目前广泛使用的石墨阳极锂离子电池,锂金属电池采用纯锂作为阳极材料,具备更高的能量密度。然而,在充电过程中,锂金属表面容易形成树枝状的晶体结构,即枝晶。这种结构不仅影响电池的稳定性和使用寿命,还可能造成内部短路,带来安全风险,成为限制锂金属电池商业化应用的主要障碍。
研究团队通过对枝晶形成机制的深入分析,发现其根源在于锂金属表面界面内聚力分布不均。基于这一发现,团队开发出一种新型液态电解质,其阴离子结构对锂离子的结合能力较弱,从而促使锂在阳极表面均匀沉积,有效抑制了枝晶的生成,即便在快速充电条件下也能保持稳定。
实验结果显示,使用该电解质的电池在350多次充放电循环后仍保持良好性能。在测试中,电池可在12分钟内从5%电量充至70%。模拟计算还显示,对于能量密度高达386Wh/kg的电池设计,可在17分钟内完成从10%到80%的充电过程,为实现快速充电与高能量密度的电池系统提供了新的技术路径。
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