（圖自：Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory）

好消息是，研究人員們發(fā)現(xiàn)，他們能夠讓“瀕死”的鋰島向蠕蟲一樣前往其中一個(gè)電極、直至實(shí)現(xiàn)重新連接，從而部分逆轉(zhuǎn)了不良衰減的過(guò)程。

由 2021 年 12 月 22 日發(fā)表于《自然》雜志上的這項(xiàng)研究可知 —— 通過(guò)引入這個(gè)額外的步驟，該團(tuán)隊(duì)得以將鋰電池壽命延長(zhǎng)近 30% 。

論文一作、斯坦福大學(xué)博士后研究員 Fang Liu 表示：“我們現(xiàn)正探索使用極快的放電步驟，來(lái)回復(fù)鋰離子電池容量損失的可能性”。

如上圖所示，但過(guò)一個(gè)失活的鋰金屬島移動(dòng)到電池的陽(yáng)極（或負(fù)極）并實(shí)現(xiàn)重新連接時(shí)，它就能夠恢復(fù)生機(jī)、用于電荷儲(chǔ)存和為電子流動(dòng)提供支撐。

而且 SLAC 與斯坦福大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，他們可通過(guò)在電池充電后、立即施加短時(shí)間的大電流放電動(dòng)作，來(lái)推動(dòng)鋰島向陽(yáng)極方向生長(zhǎng)，從而將測(cè)試用鋰電池的壽命延長(zhǎng)近 30% 。

下方動(dòng)畫展示了實(shí)驗(yàn)裝置的原理，解釋了“瀕死”的鋰島是如何在電池充放電循環(huán)過(guò)程中，在陰陽(yáng)（紅藍(lán)）兩極之間來(lái)回蠕動(dòng)的。

考慮到當(dāng)前鋰電池已被廣泛運(yùn)用于手機(jī)、筆記本電腦和電動(dòng)汽車，大量研究團(tuán)隊(duì)都在尋找重量更輕、壽命更長(zhǎng)、安全性更高、充電速度更快的可充電電池方案。

其中一個(gè)發(fā)展方向是鋰金屬電池，在相同的單位體積重量下，它能夠儲(chǔ)存更大的容量、充電效率也更高。若得到普及，下一代電動(dòng)汽車的重量和空間占用都可更少、或在同等電池體積下實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的續(xù)航里程。

不過(guò)無(wú)論固態(tài)或鋰離子電池，它們都要用到帶正電的鋰離子在兩極之間來(lái)回穿梭。隨著時(shí)間的推移，一些金屬鋰會(huì)出現(xiàn)電化學(xué)惰性、形成不再與電極連接的鋰孤島，從而造成容量的損失。

有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，還請(qǐng)移步至 2021 年 12 月 22 日正式出版的《自然》（Nature）期刊查看。

原標(biāo)題為《Dynamic spatial progression of isolated lithium during battery operations》。