盖世汽车讯 据外媒报道，浦项科技大学（POSTECH）、韩国能源研究所（KIER）和研究机构POSCO N.EX.T HUB的研究人员合作开发出三维聚合物结构，这种轻量化结构有利于锂离子传输。
（图片来源：浦项科技大学）
用于电动汽车和智能手机等电子设备的电池技术不断发展。值得一提的是，锂金属阳极的能量容量为3860 mAh/g，比目前的商用石墨阳极高出10倍以上。锂金属阳极可以在更小的空间内存储更多的能量，并且与石墨或硅不同，它可以作为电极直接参与电化学反应。
然而，在充放电过程中，锂离子不均匀分布会产生所谓的“死锂”区域，从而降低电池的容量和性能。此外，当锂朝一个方向生长时，可能会触及另一侧的阴极，从而导致内部短路。最近的研究主要集中于增强三维结构中的锂传输，但这些结构大多依赖于重金属，严重影响了电池的单位重量能量密度。
为了解决这个问题，该团队开发了一种混合多孔结构，将聚乙烯醇（一种对锂离子有强亲和力的轻量化聚合物）与单壁碳纳米管和纳米碳球结合在一起。这种结构比通常用于电池阳极的铜集流器轻五倍以上，并且对锂离子具有很强的亲和力，有利于锂离子在三维多孔结构中的空隙中移动，从而实现均匀的锂电沉积。
实验表明，采用这种三维结构的锂金属阳极电池具有344Wh/kg的高能量密度（能量与电池总重量之比），并且在超过200次充放电循环后表现出优异的稳定性。这些实验使用的是实际工业应用中有代表性的软包电池，而不是实验室规模的钮扣电池，突显了该技术强大的商业化潜力。
研究人员表示，这项研究为充分提高锂金属电池的能量密度开辟了新的可能性。这种结构结合了轻量化和高能量密度，将引领未来的电池技术突破。
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