記者7月8日從南京大學獲悉，學校周豪慎教授團隊研制出新型電解液，在提升鋰金屬電池能量密度的同時，顯著延長循環壽命，有望推動這一儲能技術加快實用化。國際頂級學術期刊《自然》8日在線發表相關成果。

據周豪慎介紹，鋰金屬電池能量密度高，是下一代新能源汽車和消費級電子產品的理想電源。但傳統電解液與這種電池的負極“合不來”，不僅影響電池壽命，還容易促使電極長出針狀的鋰枝晶。鋰枝晶刺穿隔膜可能引發短路，甚至起火。

近年來，產業界已形成採用“局部高濃度電解液”的共識。但充電時，電解液成分在電極表面仍會不可逆地分解，電解液越用越少，導致電池性能越來越差。

“就好比一群人手拉手，卻要在電極表面被迫鬆手。”論文第一作者、南京大學現代工程與應用科學學院博士生楊伍桀告訴記者，團隊引入了一種“靶向配位反溶劑”。充電時，在電場作用下，反溶劑能主動“接手”電池正極釋放的鋰離子，阻止鋰離子拆散原有的溶劑化結構。而且，這種反溶劑隻在電極表面附近發揮作用，不會干擾電解液正常工作。

這是周豪慎團隊研制的新型鋰金屬軟包電池。（南京大學供圖）

團隊用這種反溶劑配制了新型電解液，加入鋰金屬軟包電池進行測試。實驗數據顯示，450瓦時每千克的能量密度下，電池循環壽命超過750次﹔將能量密度提升至605瓦時每千克，電池仍能穩定循環150次。相比之下，目前純電動乘用車電池的能量密度約200瓦時每千克。

“以往對電解液的研究，主要關注靜態的溶劑化結構，這次我們把目光轉向電極界面動態的溶劑化行為。”周豪慎說，此次研究也為設計其他鹼金屬電池的電解液提供了新思路。（記者陳席元）