【中科大攻克锂金属电池快充难题,15分钟满电,终结续航焦虑】
从#智能手机# 到#电动汽车# ,绝大多数电子设备都依赖传统的锂离子电池(LIBs)供电 。经过数十年的技术迭代,锂离子电池的安全性、循环寿命已趋于成熟,成为当下主流的储能方案,但其能量密度已逐渐逼近物理极限,且在极端环境运行及超快充电场景下,锂离子电池仍面临充电速度慢、性能衰减快、安全隐患突出等诸多挑战。
为了突破这一瓶颈,科学家将目光投向了锂金属电池(LMBs)。作为下一代高能量密度电池的核心候选技术,锂金属电池的理论能量密度可达 500 Wh/kg 以上,远超传统#锂离子电池# ,一旦实现实用化,有望让电动汽车续航里程翻倍、便携式设备充电频率大幅降低。
但长期以来,锂金属电池始终被快充难题牢牢困住,无法走向规模化应用:快充时,电池内部跨界面的电荷转移速度无法跟上充电节奏,进而引发两大难题。
其一,锂金属负极表面会长出锂枝晶(像树枝一样的锂单质),还会产生 “死锂”(没用的锂),不仅让电池容量快速下降,还可能戳穿隔膜引发短路、起火,特别危险;其二,慢的电荷传输会引发各种副反应,让电池的循环寿命大打折扣。
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