《突破瓶頸！新型界面涂層技術(shù)助力金屬鋰電池邁向?qū)嵱没?/h1>

發(fā)布時(shí)間：2026-01-19

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       隨著全球?qū)﹄妱?dòng)汽車?yán)m(xù)航里程和消費(fèi)電子產(chǎn)品待機(jī)時(shí)間的要求不斷提高，開發(fā)更高能量密度的電池體系成為科研與產(chǎn)業(yè)界的焦點(diǎn)。金屬鋰負(fù)極因其極高的理論比容量和極低的電化學(xué)電位，被視為下一代高能量密度電池（如鋰硫電池、鋰空電池及固態(tài)電池）的理想負(fù)極材料，有望推動(dòng)能源存儲(chǔ)技術(shù)的革新。

      然而，金屬鋰負(fù)極的商業(yè)化應(yīng)用長(zhǎng)期受限于兩大挑戰(zhàn)：一是在循環(huán)過(guò)程中鋰離子沉積不均勻引發(fā)的鋰枝晶生長(zhǎng)，可能導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，引發(fā)安全隱患；二是金屬鋰與電解液之間持續(xù)劇烈的副反應(yīng)，造成活性物質(zhì)與電解液的不斷消耗，嚴(yán)重縮短電池循環(huán)壽命。這些問(wèn)題的**在于電極與電解液之間不穩(wěn)定的固液界面。

       針對(duì)這一瓶頸，國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)致力于通過(guò)界面工程來(lái)穩(wěn)定金屬鋰負(fù)極。**突破性進(jìn)展來(lái)自一種創(chuàng)新性的原位界面涂層技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)在金屬鋰表面構(gòu)筑一層具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的人造固體電解質(zhì)界面膜。

       這層人工界面膜具備多重優(yōu)異特性：首先，其力學(xué)性能**，具有高楊氏模量，能夠物理抑制鋰枝晶的刺穿；其次，該膜層具有均勻的鋰離子通道和優(yōu)異的鋰離子導(dǎo)電性，能引導(dǎo)鋰離子均勻沉積，實(shí)現(xiàn)無(wú)枝晶的平整鋰沉積形態(tài)；第三，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能有效阻隔金屬鋰與電解液的直接接觸，大幅減少副反應(yīng)發(fā)生。

       實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用該新型涂層保護(hù)的金屬鋰負(fù)極，在實(shí)用化測(cè)試條件下展現(xiàn)出**提升的性能。在匹配高容量正極的全電池測(cè)試中，電池的循環(huán)壽命得到數(shù)倍延長(zhǎng)，庫(kù)倫效率（反映充放電可逆性的關(guān)鍵指標(biāo)）穩(wěn)定在較高水平。同時(shí)，電池在過(guò)充、擠壓等嚴(yán)苛安全測(cè)試中也表現(xiàn)出更好的耐受性。

       此項(xiàng)研究成果已發(fā)表于國(guó)際**能源材料期刊，并申請(qǐng)了多項(xiàng)**。業(yè)內(nèi)**評(píng)價(jià)，該界面工程方案設(shè)計(jì)巧妙，制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)潔，易于與現(xiàn)有電池生產(chǎn)工藝銜接，為金屬鋰電池從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)提供了切實(shí)可行的技術(shù)路徑。

       盡管將實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為大規(guī)模量產(chǎn)仍需解決工藝優(yōu)化、成本控制等工程問(wèn)題，但這一突破無(wú)疑為開發(fā)更安全、更長(zhǎng)壽命的金屬鋰電池注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。預(yù)計(jì)相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展將加速推動(dòng)包括電動(dòng)汽車、先進(jìn)消費(fèi)電子及規(guī)模儲(chǔ)能等領(lǐng)域在內(nèi)的能源存儲(chǔ)解決方案的升級(jí)換代。