科技日报北京3月19日电（刘媛媛记者）西湖大学记者19日获悉，该校工程学院领衔研究员王建辉团队研发的穿梭耦合电解液成功实现了高度同步的锂金属平面沉积和溶解，突破了无阳极锂电池生命周期短的核心瓶颈。 “没有正极的锂电池并不意味着电池没有负极，而是特指在电池制造过程中完全丢弃负极的活性材料，只留下铜箔作为负极的集流体。”王建辉介绍，无负极锂电池具有能量密度高、成本低、易于组装等优点，但缺点是循环长、寿命很短，一直停留在实验室研究阶段。太久了。此外，当没有阳极的锂电池充电时，锂离子往往会不均匀地沉积在阳极表面，形成长而无序的树枝状“枝晶”。 “枝晶”可以穿过正负极之间的隔膜，使电池短路并引起火灾。它会与电解液引起副反应，并在一定程度上消耗锂。 “枝晶”从根部开始腐烂，成为无法参与充放电的“死锂”。针对这些疑问，王建辉团队展开了持续调查。 2020年，该研究的主要作者和团队成员刘磊发现，一种含有酰胺基团的溶剂效果最好。用此制备的电解液在纽扣电池中进行测试时，锂析出/溶解的效率显着高于对照组，并且还能够支持稳定的细胞周期蛋白g的高压锂电池。以此为突破口，研究团队经过反复优化，研制出了穿梭耦合电解液，并在更接近实用化的软电池上完成了验证。这种电解液可以让锂离子在铜箔表面实现高度可逆的平面析出和溶解，从而防止从根部形成“枝晶”，显着减少二次反应和“死锂”的形成。根据实验数据，这种没有负极的锂电池可以在不更换集流体或外部补充锂的情况下提供与目前市售电池一样多的功率。它已被证明几乎是密度的两倍。此外，该电池可稳定充放电循环超过350次，放电深度达80%，超高功率2650瓦时/公斤，连续放电时间超过130秒，每瓦时成本比商用石墨基锂离子电池低15%至25%。王建辉表示，该研究开辟了高性能金属电极开发的新路径，为未来超高能量密度电池的大规模量产提供了理论支撑。
（编辑：李东阳）
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