科(kē)技日报讯 (实习记者张佳欣)美國(guó)哈佛大學(xué)科(kē)學(xué)家為(wèi)電(diàn)动汽車(chē)开发了一种新(xīn)型固态锂金属電(diàn)池，该電(diàn)池有(yǒu)望实现3分(fēn)钟内完全充電(diàn)，并且可(kě)持续使用(yòng)20年。相关论文(wén)发表在最近的《自然》杂志(zhì)上。

　　目前，初创公司Adden Energy宣布已获得哈佛大學(xué)技术发展办公室授予的独家技术许可(kě)，用(yòng)于推进该技术的商(shāng)业化，其目标是将電(diàn)池缩小(xiǎo)為(wèi)手掌大小(xiǎo)的“软包電(diàn)池”，其组件封装在铝涂层薄膜中。

　　这款電(diàn)池使用(yòng)的是纯金属形式的锂，而不是目前市场上電(diàn)动汽車(chē)電(diàn)池所用(yòng)的锂离子。同时，“固态”是指使用(yòng)固體(tǐ)電(diàn)极和固體(tǐ)電(diàn)解质，而不是锂离子電(diàn)池中的液體(tǐ)或聚合物(wù)凝胶電(diàn)解质。

　　在实验室中，该团队的電(diàn)池原型实现了充電(diàn)速度快至3分(fēn)钟的，并且在生命周期内可(kě)循环超过1万次。研究人员表示，目前，即使是同类中最好的電(diàn)池也只有(yǒu)2000—3000次充電(diàn)循环，这项技术可(kě)能(néng)会“改变游戏规则”。

　　这款新(xīn)電(diàn)池新(xīn)颖且复杂的设计灵感来自于英式经典三明治。与传统的锂离子電(diàn)池相比，锂金属電(diàn)池在相同體(tǐ)积下储存的能(néng)量要多(duō)得多(duō)，而充電(diàn)时间却比传统锂离子電(diàn)池少得多(duō)。但它们很(hěn)容易形成“树突”——一种微小(xiǎo)的、刚性的树状结构。树突会在電(diàn)池中生長(cháng)，其针状突起的部分(fēn)称為(wèi)枝晶。这些结构像根一样長(cháng)入電(diàn)解质并刺穿分(fēn)隔阳极和阴极的屏障，可(kě)能(néng)导致電(diàn)池着火。

　　类似三明治的多(duō)层结构可(kě)防止枝晶结构生成。如果将電(diàn)池想象成三明治，首先一层是面包(锂金属阳极)，然后是生菜(石墨涂层)，接下来是一层西红柿(第一种電(diàn)解质)和一层培根(第二种電(diàn)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”中生長(cháng)，但在“培根”处停止。“培根”屏障阻止枝晶穿过使電(diàn)池短路，从而防止了故障产生。

　　此外，该電(diàn)池可(kě)自我修复，这意味着它的化學(xué)成分(fēn)允许它回填由枝晶产生的孔。

　　这家创业公司表示，清洁能(néng)源储存技术的快速发展对于应对气候变化至关重要。据估计，仅全球汽車(chē)電(diàn)气化一项就可(kě)将全球温室气體(tǐ)排放量减少16%，而这种“新(xīn)電(diàn)池模式”被视為(wèi)实现这一目标的关键。