锂金属电池充电12分钟，电动汽车即可行驶800公里

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据Tech Xplore报道，韩国研究人员解决了锂金属电池中长期存在的枝晶问题，开创了电动汽车电池技术的新纪元。传统锂离子电池的最大续航里程限制在600公里，而新电池单次充电即可达到800公里的续航里程，使用寿命超过30万公里，并且充电时间仅为12分钟。

前沿研究实验室（FRL）的研究团队（该团队由化学与生物分子工程系的Hee Tak Kim教授与LG能源解决方案公司联合开展）开发出一种“抑制凝聚的新型液体电解质”原创技术，可大幅提升锂金属电池的性能。他们的论文发表在《自然·能源》（Nature Energy）杂志上。

锂金属电池用锂金属取代了锂离子电池的关键部件——石墨阳极。然而，锂金属存在一项名为“枝晶”的技术难题，这给电池的寿命和稳定性带来了挑战。枝晶是一种树状锂晶体，在电池充电过程中会在阳极表面形成，会对电池的性能和稳定性产生负面影响。

这种枝晶现象在快速充电时会变得更加严重，并可能导致内部短路，从而使得实现可在快速充电条件下充电的锂金属电池变得非常困难。

FRL联合研究团队发现，锂金属快速充电时枝晶形成的根本原因是锂金属表面界面结合力不均匀。为了解决这个问题，他们开发了一种“抑制结合力的新型液体电解质”。

新型液体电解质采用对锂离子（Li⁺）结合亲和力较弱的阴离子结构，最大限度地减少了锂界面的不均匀性，即使在快速充电过程中也能有效抑制枝晶的生长。

该技术克服了现有锂金属电池充电速度慢这一主要限制，同时保持了较高的能量密度。即使在快速充电的情况下，也能实现较长的续航里程和稳定的运行。

LG能源解决方案公司首席技术官Je-Young Kim表示：“LG能源解决方案公司与KAIST通过FRL进行的四年合作正在取得丰硕成果。我们将继续加强产学研合作，攻克技术难题，在下一代电池领域创造最佳成果。”

韩国科学技术研究院化学与生物分子工程系教授Hee Tak Kim评论道：“这项研究通过理解界面结构，为克服锂金属电池的技术挑战奠定了关键基础。它克服了锂金属电池应用于电动汽车的最大障碍。”