新型电解液让锂金属电池“延寿”

中化新网讯 7月8日，从南京大学传来消息，该校周豪慎教授团队研制出新型电解液，在提升锂金属电池能量密度的同时，显著延长循环寿命。学术期刊《自然》8日在线发表相关成果。

据周豪慎介绍，锂金属电池能量密度高，是下一代新能源汽车和消费级电子产品的理想电源。但传统电解液与这种电池的负极“合不来”，不仅影响电池寿命，还容易促使电极长出针状的锂枝晶。锂枝晶刺穿隔膜可能引发短路，甚至起火。

近年来，产业界已形成采用“局部高浓度电解液”的共识。但充电时，电解液成分在电极表面仍会不可逆地分解，电解液越用越少，导致电池性能越来越差。

“就好比一群人手拉手，却要在电极表面被迫松手。”论文第一作者、南京大学现代工程与应用科学学院博士生杨伍桀介绍，团队引入了一种“靶向配位反溶剂”。充电时，在电场作用下，反溶剂能主动“接手”电池正极释放的锂离子，阻止锂离子拆散原有的溶剂化结构。而且，这种反溶剂只在电极表面附近发挥作用，不会干扰电解液正常工作。

团队用这种反溶剂配制了新型电解液，加入锂金属软包电池进行测试。实验数据显示，450瓦时每千克的能量密度下，电池循环寿命超过750次；将能量密度提升至605瓦时每千克，电池仍能稳定循环150次。相比之下，目前纯电动乘用车电池的能量密度约200瓦时每千克。