我国高校开发新型电解液让锂金属电池“增能延寿”

7月8日讯据南京大学消息，增能延寿该校周豪慎教授团队成功研制出一种新型电解液。国高该成果在显著提升锂金属电池能量密度的校开型电同时，大幅延长了其循环寿命，发新为加速这一前沿储能技术的解液金属商业化应用提供了关键支撑。相关研究论文已于当日在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）在线发表。让锂

痛点：传统电解液与锂金属负极的电池“兼容性”难题

周豪慎教授指出，锂金属电池凭借极高的增能延寿能量密度，被视为下一代新能源汽车及消费级电子产品的国高理想电源方案。然而，校开型电传统电解液与锂金属负极存在严重的发新“不兼容”问题：

1. 寿命受限：电解液与负极反应剧烈，导致电池循环寿命短。解液金属
2. 安全隐患：易诱导电极表面生长针状“锂枝晶”。让锂一旦锂枝晶刺穿隔膜，电池极易引发电池短路，增能延寿甚至导致起火爆炸。

尽管产业界已普遍转向采用“局部高浓度电解液”技术，但在充电过程中，电解液成分仍会在电极表面发生不可逆分解，造成电解液持续消耗，进而导致电池性能随使用次数增加而衰减。

突破：引入“靶向配位反溶剂”

针对上述瓶颈，研究团队创新性地引入了一种“靶向配位反溶剂”。

• 作用机制：在充电电场作用下，该反溶剂能主动“捕获”正极释放的锂离子，防止锂离子拆散原有的溶剂化结构。
• 精准调控：这种反溶剂仅在电极表面附近发挥作用，既保护了溶剂化结构，又不会干扰电解液在电池内部的正常传输功能。

形象比喻：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将这一过程比作：“一群人手拉手（溶剂化结构），却要在电极表面被迫松手（分解）。我们的反溶剂就像一只‘援手’，主动接手锂离子，维持结构稳定。”

图：周豪慎团队研制的新型锂金属软包电池（南京大学供图）

数据：性能指标远超当前主流水平

团队利用该反溶剂配制新型电解液，并在锂金属软包电池中进行了实测，实验数据表现优异：

• 高能量密度下：在能量密度为 450 Wh/kg时，电池循环寿命超过 750次。
• 超高能量密度下：当能量密度提升至 605 Wh/kg时，电池仍能稳定循环 150次。

作为对比，目前市面上纯电动乘用车的主流电池能量密度约为 200 Wh/kg。此次突破表明，新型电解液在保持高能量密度的同时，有效解决了循环稳定性问题。

意义：从静态结构到动态界面的范式转变

周豪慎教授总结道，以往电解液研究多聚焦于静态的溶剂化结构，而此次研究将视角转向了电极界面动态的溶剂化行为。这一范式转变不仅解决了锂金属电池的关键难题，也为其他碱金属电池电解液的设计提供了全新的思路与方法论。

（记者：陈席元）

(责任编辑：综合)