“三明治式”固态锂电池三分钟充满电

　　近日，美国哈佛大学研究团队开发了一种新的固态电池，该电池能够循环充电10000次，有望实现3分钟内完全充电，并且可持续使用20年。

　　这款固态电池使用的是纯金属形式的锂，使用固体电极和固体电解质，而不是锂离子电池中的液体或聚合物凝胶电解质。在实验室中，电池原型能够成功完成 5000至10000次充电循环。哈佛大学研究团队对于固态锂金属电池的研究可追溯至去年5月，但彼时的技术停留在“10~20分钟内完全充电，10~15年的电池使用寿命”层面上。

　　这款电池的设计灵感来自英式经典三明治。如果将电池想象成三明治，首先一层是面包(锂金属阳极)，然后是生菜(石墨涂层)，接下来是一层西红柿(第一种电解质)和一层培根(第二种电解质)，最后是另一层西红柿和一层面包(阴极)。

　　研究团队认为，通常其他固态设计中的锂金属阳极会发展出树突状的生长，可以逐渐通过电解质渗透到阴极，进而导致锂离子电池短路。也就是说，锂离子电池在使用过程中产生的树突或枝晶是电池着火的根本原因。而三明治的多层结构可防止枝晶结构生成，在这种设计中，树突在“生菜”和“番茄”中生长，但在“培根”处停止。“培根”屏障阻止枝晶穿过使电池短路，从而防止了故障产生。

　　“我们着手将这项技术商业化，我们的技术与其他固态电池相比是独一无二的。在实验室中，我们已经在电池的使用寿命内实现了5000到10000次充电循环，而现在即使是同类产品中最好的电池也只有2000到3000次充电循环，而且我们认为扩大电池技术没有任何基本限制，这可能会改变游戏规则。”哈佛大学约翰·A。 保尔森工程与应用科学学院材料科学副教授Xin Li表示。

　　目前，研究团队成立的初创公司 Adden Energy(艾登能源公司)宣布已获得哈佛大学技术发展办公室授予的独家技术许可，用于推进该技术的商业化，其目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”，其组件封装在铝涂层薄膜中。不过，Xin Li去年在接受媒体采访时表示，这项技术的商业化还需要数年时间，同时还面临着许多挑战。