近日，華南理工大學材料科學與工程學院王海輝教授團隊在鋰金屬電池領域取得里程碑式突破，相關成果以“六氟鋯酸鋰基耐用型鋰

金屬電池”為題發(fā)表于國際**期刊《Nature》。該研究通過創(chuàng)新界面穩(wěn)定技術，成功解決了鋰金屬負極在碳酸酯電解液中的枝晶生長、界

面副反應等長期困擾行業(yè)的難題，為高能量密度電池的規(guī)?；瘧锰峁┝岁P鍵技術支撐。

技術突破：納米顆粒構建“鎧甲”界面?

       鋰金屬負極因其極高的理論比容量（3860 mAh/g）和**的電化學電位（-3.04 V vs.標準氫電極），被視為下一代高能量密度電池的

理想負極材料。然而，在傳統(tǒng)碳酸酯電解液中，鋰金屬負極會與電解液發(fā)生劇烈反應，生成大量副產(chǎn)物，導致電池循環(huán)壽命急劇下降，甚

至引發(fā)安全隱患。

       王海輝團隊創(chuàng)新性地提出“納米顆粒添加劑構建固態(tài)電解質(zhì)界面（SEI）”技術。通過將六氟鋯酸鋰（Li?ZrF?）納米顆粒引入電解液，

這些顆粒在鋰金屬表面自組裝形成均勻、致密的保護層。該界面層具有以下特性：

離子選擇性傳輸?：允許鋰離子高效通過，同時阻擋電解液分子與鋰金屬的直接接觸，抑制副反應；

機械強度高?：可有效抑制鋰枝晶的刺穿，避免電池短路；

自修復能力?：在循環(huán)過程中自動修復界面缺陷，保持長期穩(wěn)定性。

實驗數(shù)據(jù)顯示，采用該技術的鋰金屬電池在碳酸酯電解液中循環(huán)500次后，容量保持率仍超過90%，遠超傳統(tǒng)電池的循環(huán)性能。

應用前景：加速全固態(tài)電池商業(yè)化?

      該技術不僅適用于液態(tài)電解液體系，還可為全固態(tài)電池的界面優(yōu)化提供新思路。團隊通過將六氟鋯酸鋰納米顆粒與固態(tài)電解質(zhì)結合，

成功實現(xiàn)了鋰金屬負極在固態(tài)電池中的穩(wěn)定循環(huán)，為全固態(tài)電池的商業(yè)化落地掃除關鍵障礙。

  “這一突破為新能源汽車、儲能系統(tǒng)等領域提供了高能量密度、長壽命的電池解決方案?！蓖鹾］x表示。據(jù)測算，采用該技術的鋰金屬

電池能量密度可提升至500 Wh/kg以上，遠超當前主流鋰離子電池的300 Wh/kg水平，有望**延長電動汽車續(xù)航里程，并降低儲能系統(tǒng)成本。

行業(yè)影響：推動全球能源轉型?

     隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮某掷m(xù)增長，高能量密度電池技術已成為能源轉型的**驅(qū)動力。此次華南理工的突破，不僅為國內(nèi)電池企業(yè)提供

了技術儲備，也為國際同行開辟了新的研究方向。多家新能源汽車和儲能企業(yè)已與團隊展開合作，推動技術從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。

   “我們正與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)合作，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，預計未來3-5年內(nèi)可實現(xiàn)技術規(guī)?；瘧?。”王海輝透露。該成果的落地，將有力支撐

我國“雙碳”目標，并為全球能源結構優(yōu)化貢獻中國智慧。