（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電極、直至實現(xiàn)重新連接，從而部分逆轉(zhuǎn)了不良衰減的過程。

由 2021 年 12 月 22 日發(fā)表于《自然》雜志上的這項研究可知 —— 通過引入這個額外的步驟，該團隊得以將鋰電池壽命延長近 30% 。

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

如上圖所示，但過一個失活的鋰金屬島移動到電池的陽極（或負極）并實現(xiàn)重新連接時，它就能夠恢復生機、用于電荷儲存和為電子流動提供支撐。

而且 SLAC 與斯坦福大學研究人員發(fā)現(xiàn)，他們可通過在電池充電后、立即施加短時間的大電流放電動作，來推動鋰島向陽極方向生長，從而將測試用鋰電池的壽命延長近 30% 。

下方動畫展示了實驗裝置的原理，解釋了“瀕死”的鋰島是如何在電池充放電循環(huán)過程中，在陰陽（紅藍）兩極之間來回蠕動的。

考慮到當前鋰電池已被廣泛運用于手機、筆記本電腦和電動汽車，大量研究團隊都在尋找重量更輕、壽命更長、安全性更高、充電速度更快的可充電電池方案。

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

不過無論固態(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回穿梭。隨著時間的推移，一些金屬鋰會出現(xiàn)電化學惰性、形成不再與電極連接的鋰孤島，從而造成容量的損失。

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

原標題為《Dynamic spatial progression of isolated lithium during battery operations》。