只需加水！KAIST将锂金属电池寿命延长750%

新能源
2024-12-17 13:17

盖世汽车讯新一代锂金属阳极材料能够克服商用电池的局限性，但其固有问题容易导致电池寿命缩短并增加起火风险。据外媒报道，韩国科学技术院（KAIST）研究人员取得了重大突破，仅使用水就能够将锂金属阳极的寿命延长约750%。图1. 通过环保静电纺丝工艺利用水来制备新开..

盖世汽车讯新一代锂金属阳极材料能够克服商用电池的局限性，但其固有问题容易导致电池寿命缩短并增加起火风险。据外媒报道，韩国科学技术院（KAIST）研究人员取得了重大突破，仅使用水就能够将锂金属阳极的寿命延长约750%。

图1. 通过环保静电纺丝工艺利用水来制备新开发的保护膜（图片来源：韩国科学技术院）

KAIST材料科学与工程系Il-Doo Kim教授与亚洲大学（Ajou University）Jiyoung Lee教授合作，通过使用环保型中空纳米纤维作为保护层，成功地稳定了锂生长，并明显提升下一代锂金属电池的使用寿命。

传统保护层技术是在锂金属上施加表面涂层，以便与电解质形成人工界面。这依赖于有毒的工艺和昂贵的材料，对锂金属阳极寿命的改善有限。

为了克服这些局限性，Kim教授团队提出一种中空纳米纤维保护层，能够通过物理和化学方法来控制锂离子生长。这种保护层通过环保静电纺丝工艺制造，以从植物中提取的瓜尔胶（guar gum）为主要原料，并使用水作为唯一溶剂。瓜尔胶是一种从瓜尔豆中提取的天然聚合物，主要由单糖构成，其氧化官能团能够调节与锂离子的相互作用。