盖世汽车讯 据外媒报道，美国能源部（DOE）研发出新电动汽车快充电池，可在10分钟内完成充电，可应对当前电池受限于充电时间以及续航里程的问题。
图源自美国能源部官网
然而，快速充电锂离子电池可能会导致碳阳极镀锂金属，并可能造成锂枝晶短路。因为问题并不在于锂金属电镀，而在于阳极，而锂金属阳极有可能克服上述问题。此外，锂金属阳极可使电池具有更高的能量密度，从而提高电动汽车的续航里程。然而，迄今为止，锂金属阳极的充电速度仍然受到锂枝晶短路的限制。
马里兰能源创新研究所（MEI2）所长、马里兰大学（UMD）特聘教授Eric Wachsman博士及其研究团队研发出单相混合离子和电子导电（MIEC）石榴石材料。若将该材料集成到团队之前研发的三维结构中时，不仅可实现能源部锂循环快速充电目标，而且充电效率还是该目标10倍以上。通过将电势均匀地分布在表面上，混合离子和电子导电（MIEC）石榴石的多孔结构有助于缓解固态电解质（SE）在循环过程中的应力，从而防止可能诱发枝晶形成的局部热点。
这一变革性的材料及结构是一项巨大的突破，可应用于电动汽车及其它行业。芝加哥大学（University of Chicago）普利兹克分子工程学院（University of Chicago）首席科学研究员Y. Shirley Meng表示：“通过创新型3D设计以及独特的技术工艺，Eric Wachsman以及其团队的研发项目展示了锂金属阳极卓越的倍率容量。这种方法开创了新一代高能充电电池的新范式。”
Wachsma表示：“在我从事固体离子导电材料研究的35年里，这是我第一次在科学文献中看到室温下离子以高达100mA/cm2的电流密度在固体陶瓷上循环离子，特别是固体金属的离子。在三维MIEC结构中成功展示这种高速率的无枝晶锂金属，有望推动“无锂“阳极固态电池的开发。”可逆高倍率锂金属阳极是研发固态电池的关键挑战之一。Eric Wachsma及其团队所展示的高电流密度可能会改变“游戏规则”，德国吉森大学（Justus Liebig University Giesse）材料研究中心主任Jürgen Janek博士表示。
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