新型电解液做“保镖”，让锂金属电池高能又“长寿”

2026-07-17 06:00:14 [时尚] 来源：德瑞斯资讯网

来源：科技日报
记者：金凤

锂金属电池虽具备极高的保镖能量密度，却因稳定性差而被称为“脾气暴”的新型储能材料。针对这一痛点，电解电池南京大学周豪慎教授团队近日提出创新解决方案，液做又长通过研发新型电解液，让锂成功实现了锂金属电池在保持高能量密度的金属同时显著延长循环寿命。相关成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》。保镖

核心突破：高能量密度下的新型长循环表现

该团队研发的新型电解液技术，在两项关键指标上取得了突破性进展：
* 450 Wh/kg能量密度下，电解电池电池循环次数超过 750次；
* 605 Wh/kg能量密度下，液做又长电池仍能稳定循环 150次。让锂

痛点解析：锂枝晶与副反应的金属恶性循环

锂金属电池被视为下一代高能量密度储能的“明星”技术，但其循环寿命短一直是保镖制约其发展的“阿喀琉斯之踵”。

南京大学现代工程与应用科学学院博士生、新型论文第一作者杨伍桀指出，电解电池根本原因在于锂金属活性过高，导致与电解液发生严重副反应。具体表现为：
1. 锂枝晶生长：充放电过程中，负极易形成针状锂枝晶，可能引发电池短路，甚至导致起火爆炸。
2. 正极副反应：传统醚基高浓度电解液虽能抑制枝晶，却对正极造成挑战。充电时，正极释放的锂离子需与电解液中的溶剂和阴离子结合。由于原有团簇中的锂离子已“绑定”，新锂离子进入需先破坏原有结构（“分手”）。这一瞬间，脱配位的溶剂和阴离子极易被氧化，导致电解液组分消耗，进而加剧副反应，大幅缩短电池寿命。

技术原理：引入反溶剂，稳定电解液团簇

为了解决上述矛盾，研究团队在原有高浓度电解液中引入了一种新型反溶剂。

杨伍桀解释其作用机制：
* 抢占结合位点：在充电过程中，反溶剂优先与正极释放的锂离子结合。
* 阻断副反应：这种优先结合阻碍了锂离子与溶剂及阴离子的直接结合，从而保留了电解液中原本稳定的团簇结构。
* 抑制氧化：正极表面的副反应因此被大幅抑制，使得锂金属电池在高能量密度下也能兼顾长循环稳定性。