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中新社杭州3月19日电(林波)据西湖大学19日消息，该校研究团队创新研制“穿梭耦合电解液”，成功突破无负极锂金属电池循环寿命短的关键瓶颈，为高能量密度电池大规模量产迈出坚实一步。
西湖大学工学院王建辉团队于北京时间18日在《自然》(“Nature”)杂志在线发表题为“Planar Li Deposition and Dissolution Enable Practical Anode-Free Pouch Cells”(《平面沉积溶解助力实用无负极软包锂金属电池》)的论文。
无负极锂金属电池因兼具高能量密度、低成本、易组装优势，被视为锂电池领域的“圣杯”，但其循环寿命极短的致命缺陷使其长期停留在实验室原型阶段。
传统无负极电池无额外锂源补充，充电时锂离子易在铜箔集流体表面不均匀沉积形成枝晶，引发副反应并产生“死锂”，导致电池快速衰减，现有产品循环寿命仅10次至150次，远低于商用锂离子电池的800次以上。
王建辉团队历经五年半研究，研发的“穿梭耦合电解液”可实现锂金属高度同步的平面沉积与溶解，从根本上解决枝晶问题。
据王建辉介绍，该电解液能在负极表面形成约8纳米厚、亚纳米级均匀的富硼氟聚合物SEI膜。这层“自适应皮肤”可让锂离子均匀进出，同时适应锂金属的膨胀收缩而不破裂。更关键的是，这层SEI膜由正负极跨空间协同演化形成，突破了传统电解液界面化学理论。
实验数据显示，该团队研发的无负极锂金属软包电池，在无集流体修饰和外源补锂条件下，能量密度达508Wh/kg、1668Wh/L，80%放电深度下稳定循环突破350次，支持2650W/kg超高功率持续放电超130秒，工作温域宽达零下40℃至60℃，单位瓦时成本较商用石墨基锂离子电池可降低15%至25%。质谱滴定分析证实，电池长循环后“死锂”占比仅3.5%，远低于同类先进电解液。
该研究提出的“平面锂沉积溶解机制”，克服了无宿主金属电极结构不稳定的固有缺陷，为超越“嵌入化学”机制的高性能金属电极研发开辟新路径。这一突破有望推动飞行汽车、电动汽车、AR/VR眼镜等领域发展，让飞行汽车实现日常跨城飞行、电动汽车续航翻倍等场景从构想走向现实。(完) 【编辑:曲克】
人民论坛最新800条第181条－第132条·2023年02月07日05:57·2023年02月01日05:44·2023年01月30日05:42·2023年01月13日05:40·2023年01月10日05:15·2023年01月09日05:11·2023年01月06日04:59·2023年01月05日05:29·2023年01月04日05:25·2023年01月03日06:08·2022年12月13日08:39·2022年12月05日05:48·2022年11月25日05:59·2022年11月24日05:40·2022年11月23日05:12·2022年11月04日05:28·2022年11月03日05:25·2022年11月02日05:38·2022年11月01日05:19·2022年10月26日05:33·2022年10月25日05:47·2022年10月13日05:35·2022年10月11日05:37·2022年10月10日06:08·2022年10月09日04:55·2022年10月08日05:10·2022年09月30日05:41·2022年09月28日05:47·2022年09月27日05:37·2022年09月26日05:48·2022年09月14日05:47·2022年09月09日06:01·2022年09月08日05:10·2022年09月07日07:18·2022年09月06日06:30·2022年08月26日05:43·2022年08月25日07:37·2022年08月24日05:18·2022年08月23日05:21·2022年08月22日05:38·2022年08月18日05:49·2022年08月17日05:59·2022年08月16日06:20·2022年08月15日06:07·2022年08月05日05:58·2022年08月04日05:41·2022年08月03日05:58·2022年08月02日05:17·2022年08月01日05:14·2022年07月28日05:37。
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版本：5.1.7
更新时间：2026-03-19 23:06:16
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