新型锂金属电池问世 快速充电不再是梦

据外媒报道，韩国首尔汉阳大学（Hanyang University）的研究人员，研发一种锂金属电池（LMB），具体来说是Li／NCM电池。他们表示，这种电池在设计时考虑到电动汽车的运行要求，性能优于以往文献中提到的锂金属电池。新的LMB支持快速充电，同时提供高能量密度。

锂金属具有3860mAh g?1的理论容量，是高能量密度储能电池的理想负极材料。然而，应用于电动汽车时，LMB需要适应实际运行条件。如果对电池进行快速充电，通常会加速有害锂枝晶的生长，加剧锂金属负极与电解质之间的寄生反应。在快速充电和高活性物质负载状态下，锂枝晶的生长导致循环效率降低，从而阻碍LMB在电动汽车中的使用。

汉阳研究小组采用改性有机电解质，并对锂金属进行预处理，在锂负极表面形成稳固的固态电解质界面层。对锂金属负极进行LiNO 3预处理后，在负极表面会形成一层富含Li2O的SEI膜，从而提供必要的机械强度，防止SEI层过早被击穿。

结合掺铝全浓度梯度Li［Ni0．75Co0．10Mn0．15］O2正极，研究人员构建了一种LMB，其面积容量为4．1 mAh cm －2，在3．6 mA cm?2的高电流密度下，可稳定循环300次以上，这是前所未有的。在袋型电池中循环500次后，这种LMB能够保持90％的初始容量。研究人员表示：“我们认为，这项研究是LMB设计里程上的重要一步，可以有效稳定锂金属表面。此外，这项工作还重新提出，在LMB实际应用中，选择最佳正极材料的重要性。