什么神仙电池？3分钟充满电、电池寿命长达20年

摘要
9月19日，据外媒报道，美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了新型固态锂金属电池，该电池有望实现3分钟内完全充电，并且可持续使用20年。相关论文发表在近期的《自然》杂志上。

对于新能源汽车来说，其发展的关键与电池技术息息相关，很多科学家也是希望在锂电池上能够继续做出大文章。

目前，初创公司Adden Energy宣布已获哈佛大学技术开发办公室独家技术许可，用于推进该技术的商业化，其目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”，其组件封装在铝涂层薄膜中。
据介绍，该电池使用的是纯金属形式的锂，而不是目前市场上电动汽车电池所用的锂离子。同时，“固态”是指使用固体电极和固体电解质，而不是锂离子电池中的液体或聚合物凝胶电解质。

在实验室中，该团队的电池原型已经实现了充电速度快至3分钟，在其生命周期内可以循环超过10000次。研究人员表示，目前，即使是同类产品中最好的电池也只有2000-3000次充电循环，这项技术可能会“改变游戏规则”。

与传统锂离子电池相比，锂金属电池在相同体积下储存的能量要多得多，但充电时间却比传统锂离子电池少得多。它们很容易形成“树突”——一种微小、刚性的树状结构。树突会在电池中生长，其针状突起的部分称为枝晶。这些结构像根一样长入电解质，并刺穿分隔阳极和阴极的屏障，这可能导致电池着火。

类似三明治的多层结构可防止枝晶结构生成。如果你把电池想象成一个三明治，第一层是面包(锂金属阳极)，然后是生菜(石墨涂层)，接下来是一层西红柿（第一种电解质）和一层培根（第二种电解质），最后是另一层西红柿和最后一块面包（阴极）。在这种设计中，树突在“生菜”和“番茄”中生长，但在“培根”处停止。“培根”屏障阻止枝晶穿过使电池短路，从而防止了故障产生。

此外，该电池可自我修复，这意味着它的化学成分允许它回填由枝晶产生的孔。

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