压力就是动力！研究发现：锂电池承受适当压力可产生最佳性能

由材料科学家和化学家组成的一个研究团队，已经确定了锂金属电池（或称LMB）在电池运行期间需要承受的适当堆积压力，以便产生最佳性能，相关研究发现发表在《自然-能源》杂志上。

使用锂金属来替代电池阳极的石墨，是部分电池研发领域的终极目标。这些锂金属电池有可能使今天最好的锂离子技术的容量翻倍。例如，在电池重量相同的情况下，锂金属电池驱动的电动汽车的续航能力将是锂离子电池驱动的汽车的两倍。

尽管与锂离子电池相比有这一优势，但锂金属电池并不被认为是为电动汽车或电子产品提供动力的可行选择，因为它们的寿命短，而且有潜在的安全隐患，特别是由锂枝晶生长引起的短路。

研究人员和技术专家已经注意到，在电池循环过程中让锂金属电池承受适当的压力，可以提高性能和稳定性，有助于解决这一寿命挑战，但这背后的原因并不完全了解。

研究人员使用了几种表征和成像技术来研究锂金属电池的形态，并对电池在受到不同压力时的性能进行量化。

研究发现，更高的压力水平迫使锂粒子沉积在整齐的柱子中，中间没有任何多孔空间。实现这一结果所需的压力是350千帕斯卡（大约3.5个大气压）。相比之下，受到较低压力水平的电池是多孔的，锂粒子以无序的方式沉积，为树枝状物的生长留下空间。

研究人员还表明，该过程不会影响电池电解质的固体电解质间相（SEI）结构。

但是，相关锂金属电池的制造设施必须重新调整，以使这种新技术得到应用。

题为Pressure-tailored lithium deposition and dissolution in lithium metal batteries的相关研究论文发表在《自然-能源》杂志上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.nature.com/articles/s41560-021-00917-3