原标题：重大突破！美国科学家研发新型锂金属电池，使用寿命创史上最久 来源：财联社
据报道，在新一代电池架构中使用具有极好的能量密度的纯锂金属，可以使电动汽车每次充电后都能行驶更远的距离。美国的一个研究小组在这项技术上迈出了重要的一步，他们设计出了一种寿命更长的锂金属电池，该电池在破纪录的充电周期内仍能保持相应的功能。
这类电池背后的想法是将阳极组件中使用的石墨替换为纯金属锂，这可以容纳多达10倍的能量。金属锂被一些研究人员描述为一种理想的材料，被视为帮助我们突破能源存储的一个关键瓶颈的关键，但科学家们一直在为其寿命问题而努力，到目前为止开发的版本，基本在使用后很快就会失效。
失败的原因之一是阳极周围发生的复杂反应，影响了上面的一层薄膜，即所谓的固体电解质界面相（SEI）。这种薄膜控制了电解质溶液中进入阳极的分子，电子通过这层薄膜来回穿梭于电池的另一个电极，即阴极。
如此一来，用来“把关”的SEI就承担了防止电池循环时发生不必要的化学反应的责任，而这正是美国能源部西北太平洋国家实验室（PNNL）的科学家在一项新研究中所针对的方向。人们通常认为，增加阳极中锂的数量是解决这个问题的方法之一，但该团队发现了另一种方法并获得了成功。
“许多人认为，更厚的锂可以使电池的循环时间更长，”该论文的通讯作者Jie Xiao说，“但这并不总是正确的。根据电池的能量和设计，每个锂金属电池都有一个优化的厚度。”
科学家们用非常薄的锂条作为阳极的基础，每个锂条的宽度只有20微米，比人类的头发还要细。该阳极被制作成能量密度为350 Wh/kg的袋式电池。目前使用的最好的锂离子电池的密度为250 - 300 Wh/kg，因此，虽然350 Wh/kg在研究领域并非闻所未闻，但这将是对现有技术的一个显著改进。
在测试中，研究小组发现，在创纪录的600次循环后，电池仍能保持76%的容量。四年前，研究人员展示了一种实验性的锂电池，只可以循环使用50次，两年前，达到可循环使用200次。据该团队称，他们开发的这个版本比其他正在开发的类似研究项目持续时间更长。
该团队将设计的成功归因于较薄的锂条促进了更好的SEI，因此与用以扼杀重要电化学反应的厚条带相比，电解质和阳极之间会有更好的相互作用。研究人员希望通过一个名为Battery500的多机构联盟继续改进这项技术，该联盟正在努力实现500 Wh/kg的能量密度。
2019年诺贝尔化学奖获得者、论文合著者Stanley Whittingham表示：“Battery500联盟在提高能量密度和延长循环寿命方面取得了重大进展。但需要做的还有很多。尤其是锂金属电池的安全问题必须得到解决。这是Battery500团队正在努力解决的问题。”
