科学技术

2026.02.24

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通过添加噻吩电解液抑制枝晶生长的锂金属电池(AI生成示意图)。图片来源:韩国科学技术院

通过添加噻吩电解液抑制枝晶生长的锂金属电池(AI生成示意图)。图片来源:韩国科学技术院



      韩宣网2月24日电(记者Charles Audouin)韩国研究团队开发出一项有望加速下一代锂金属电池商用化的核心技术。

      韩国科学技术院(KAIST)24日表示,与高丽大学联合实现了一种兼顾电池寿命与安全性的“智能保护膜”技术。

      与目前广泛使用的锂离子电池相比,锂金属电池能量密度更高,可显著提升电动汽车续航里程。然而,在反复充放电过程中,电极表面易形成树枝状“枝晶”,成为制约其商用化的主要障碍。一旦枝晶刺穿电池内部结构,不仅会缩短电池寿命,还可能引发内部短路甚至火灾。

      为解决这一问题,研究团队在液态电解质中添加“噻吩”物质,在电极表面形成一层有助于锂离子稳定迁移的“智能保护膜”。

      该保护膜具有自适应调节结构的特性。类似根据车流量动态调整车道的智能交通系统,当锂离子迁移时,保护膜内的电荷分布可灵活变化,自动构建最优传输通道。因此,即便在高电流快充条件下,也能有效抑制枝晶生成,显著延长电池寿命。

      研究团队通过内部原位观测确认,在高电流条件下,锂金属仍能实现均匀沉积与剥离,电池运行保持稳定。

      该技术不仅适用于特定电池体系,也可广泛应用于现有电动汽车电池系统,未来有望在超长续航电动车、城市空中交通及新一代高能量密度储能装置等领域发挥重要作用。

      研究人员表示,此项成果将成为实现高速充电与长寿命兼顾的新一代电动汽车电池的关键基础技术。

      相关成果本月2日发表于材料与能源领域学术期刊《信息材料》。

      caudouin@korea.kr