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【导语】电动车主饱受续航短、充电慢之苦，而今韩国科学技术院与LG新能源联合研发的锂金属电池带来曙光——单次充电续航800公里、累计寿命超30万公里、12分钟完成核心区间充电，相关成果登上《自然・能源》，破解枝晶难题，或推(tuī)动(dòng)电(diàn)动汽车行业变革。

编译：高杰

要说电动车车主的最大痛点？——续航短、充电慢然而这一焦虑(lǜ)或(huò)许(xǔ)即(jí)将(jiāng)被打破。

日前，韩国科学技术院（KAIST）与LG新能源联合研发团队传来重磅消息，其研发的锂金属电池不仅实现单次充电800公里续航、累计使用寿命超30万公里，更能以12分钟超高速完成核心区间充电。相关成果在国际顶级学术期刊《自然・能源》上发表，为电动汽车电池技术开启了全新篇章。

锂金属电池破解行业难题长期以来，传统锂离子电池受限于石墨负极的能量密度，最大续航里程始终停留在600公里左右，且快充时的安全性与循环寿命问题难以平衡。而此次研发的锂金属电池，通过将锂离子电池的石墨负极替换为锂金属，从根本上提升了能量密度，但这一替换也伴随着一个关键技术瓶颈——枝晶（Dendrite）问题。所谓枝晶，是电池充电时锂金属负极表面形成的树枝状晶体。这些“小树枝”不仅会(huì)降(jiàng)低电池性能，还可能刺穿电池内部隔膜引发短路，尤其在快速充(chōng)电(diàn)时(shí)，枝(zhī)晶生长速度会大幅加快，成为锂金属电池实用化的最大障(zhàng)碍(ài)。

锂金属电池技术信息图（图源：韩国科学技术院）

为解决这一(yī)难(nán)题(tí)，KAIST生(shēng)命(mìng)化(huà)学(xué)工(gōng)程(chéng)学(xué)科(kē) Hee-Tak Kim教(jiào)授(shòu)与(yǔ)LG新(xīn)能(néng)源(yuán)联(lián)合(hé)运(yùn)营(yíng)的(de)前(qián)沿(yán)研究实验室（FRL）团队，耗时多年研发出“凝聚抑制型新型液态电解质”。该团队通过研究发现，快速充电时锂金属表面的不均匀界面凝聚反应，是枝晶形成的根本原因；而新型电解质利用与锂离子结合力较弱的阴离子结构，能最大限度减少锂界面的不均匀性，即便在高速充电状态下，也能有效抑制枝晶生长，从源头保障电池的安全性与稳定性。

续航、快充、寿命，全维度突破

研究团队公布的测试结果显示，这款锂金属电池在核心性能上实现了全维度突破：续航能力：单次充电可支持800公里行驶，较传统锂离子电池提升近30%，彻底摆脱“里程焦虑”。

快充速度：在4C（8.4毫安/平方厘米）高倍率充电下，经过350次循环后，仍能在12分钟内完成5%至70%的充电状态；若针对高能量设计版本（预期能量密度386Wh/kg），即便经过180次循环，也可在17分钟内完成10%至80%的核心区间充电，效率远超现有技术。

使用寿命：累计可支持超30万公里行驶，按照年均(jūn)2万(wàn)公(gōng)里(lǐ)计(jì)算(suàn)，足(zú)以(yǐ)满(mǎn)足(zú)15年(nián)使(shǐ)用(yòng)需(xū)求(qiú)，大(dà)幅(fú)降(jiàng)低(dī)用(yòng)户(hù)换(huàn)电(diàn)池(chí)成(chéng)本(běn)。

这(zhè)项(xiàng)技(jì)术(shù)为(wèi)何(hé)被(bèi)业(yè)内(nèi)看(kàn)好(hǎo)？

Hee-Tak Kim教(jiào)授(shòu)指(zhǐ)出(chū)：“我(wǒ)们(men)通过深入理解(jiě)电(diàn)池(chí)界(jiè)面(miàn)结(jié)构(gòu)，为(wèi)突(tū)破(pò)锂(lǐ)金(jīn)属(shǔ)电(diàn)池(chí)技(jì)术(shù)难(nán)题(tí)奠(diàn)定(dìng)了(le)核(hé)心(xīn)基(jī)础(chǔ)。这(zhè)次(cì)研(yán)究(jiū)不(bù)仅(jǐn)解(jiě)决(jué)了(le)枝(zhī)晶(jīng)问(wèn)题(tí)，更(gèng)让(ràng)锂(lǐ)金(jīn)属(shǔ)电(diàn)池(chí)跨(kuà)越(yuè)了(le)应(yīng)用(yòng)于(yú)电(diàn)动(dòng)汽(qì)车的最大障碍。”

值得关注的是，这项技术并非停留在实验室阶段。该研究是KAIST与LG新能源为研发下一代电池技术，于2021年共同设立FRL实验室后的重要成果，从研发之初就瞄准(zhǔn)产(chǎn)业(yè)化(huà)应(yīng)用(yòng)。随(suí)着(zhe)技(jì)术(shù)不(bù)断(duàn)成(chéng)熟(shú)，未(wèi)来(lái)搭(dā)载(zài)该(gāi)电(diàn)池(chí)的(de)电(diàn)动(dòng)汽(qì)车(chē)有(yǒu)望(wàng)更(gèng)快(kuài)走(zǒu)进(jìn)大(dà)众(zhòng)生(shēng)活(huó)。

从(cóng)实(shí)验(yàn)室(shì)到(dào)产(chǎn)业(yè)化(huà)，从(cóng)技(jì)术(shù)突(tū)破(pò)到(dào)用(yòng)户(hù)体(tǐ)验(yàn)升(shēng)级(jí)，锂(lǐ)金(jīn)属(shǔ)电(diàn)池(chí)的(de)出(chū)现(xiàn)不仅将改写电动汽车行业格局，更将为新能源产业发展注入强劲动力。