隨著新能源市場的蓬勃發(fā)展，電池行業(yè)正朝著續(xù)航持久、充電更快的方向前進(jìn)。“行駛里程焦慮”被認(rèn)為是電動汽車還沒有真正普及的關(guān)鍵原因之一。簡而言之，“行駛里程焦慮”就是擔(dān)心電動汽車沒有足夠的電量供你行駛，而現(xiàn)在的充電速度(最高可達(dá)一小時或者更長時間)并不能真正解決這個問題。近日哈佛大學(xué)的科學(xué)家們提出了一種實驗性電池新設(shè)計，據(jù)稱這種電池可以使電動汽車在短短10分鐘內(nèi)完成充電。

據(jù)了解，這種替代結(jié)構(gòu)還能提供比同類電池長得多的壽命，因為它使用了高性能的鋰金屬和固體電解質(zhì)，在數(shù)千次循環(huán)中保持穩(wěn)定。

電動汽車所使用的電池很像你的智能手機(jī)或筆記本電腦中的電池，也就是鋰離子電池，它們的充放電循環(huán)次數(shù)有限，在循環(huán)到一定次數(shù)后就會失去使用價值。而加速這種衰減的因素之一是熱，這就是為什么設(shè)備商總是告訴你不要讓個人電子設(shè)備中的電池過熱，因為這會縮短它們的整體壽命。

團(tuán)隊試圖通過構(gòu)建不同的層來保護(hù)其固態(tài)鋰金屬電池不受樹枝狀物的破壞，每個層都有不同程度的穩(wěn)定性。這些層位于作為“面包，兩個電極之間，包括石墨涂層（生菜）、第一電解質(zhì)層（番茄）、第二電解質(zhì)層（培根），最后是另一層第一電解質(zhì)（又是番茄）。

兩種電解質(zhì)的化學(xué)成分略有不同，這使得第一種電解質(zhì)容易出現(xiàn)樹枝狀滲透，但在鋰的作用下更穩(wěn)定，第二種電解質(zhì)在鋰的作用下不太穩(wěn)定，但對樹枝狀滲透免疫。通過這種方式，電池并沒有阻止樹枝狀晶體的形成，而是能夠安全地控制和遏制它，突起物被三明治的"培根"層擋住。

此外，電池能夠通過回填樹枝狀物產(chǎn)生的縫隙來進(jìn)行自我修復(fù)。在測試中，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)該電池在10000次循環(huán)后保留了82%的容量，并展示了有朝一日可以讓電動汽車在10至20分鐘內(nèi)充電的電流密度。

團(tuán)隊李教授說：“這種概念驗證設(shè)計表明，鋰金屬固態(tài)電池可以與商用鋰離子電池競爭。而且我們的多層設(shè)計的靈活性和多功能性使它有可能與電池行業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)程序兼容。將其擴(kuò)大到商業(yè)電池并不容易，仍有一些實際的挑戰(zhàn)，但我們相信它們將被克服?！彪姵乜煊崳宓?/p>