鋰金屬電池通過將離子儲存在一個空心的芯中來實現快速充電

韓國國家科學技術研究委員會（National Research Council of Science &amp; Technology）的科學家們展示了一種很有前景的新電池架構，它可能會大幅提高電池容量，並且縮短充電時間。這一突破源於一種高密度鋰金屬電池的新設計，這種電池可以小心地控制有問題的離子生長，使其在數百次循環中保持功能。<br />
今天使用的鋰電池的陽極是由石墨製成的，但如果科學家能夠使用純鋰金屬，這將標誌著能源存儲技術的巨大飛躍。這是因為金屬鋰的理論容量約為3860毫安時/克，比石墨的372毫安時/克高10倍左右。舉例來說，這可以讓電動汽車每次充電走得更遠，或者讓智能手機運行一周。<br />
但是這些電池通過不同的化學反應產生能量，這就帶來了另一組需要解決的問題。鋰金屬電池在循環過程中，鋰離子在陽極表面不均勻地生長成觸手狀的結構，稱為枝晶。突起會導致陽極膨脹和電池短路或著火。大量的研究集中在解決這個問題上。<br />
這項新研究的作者用多孔碳結構來解決這個問題，該結構具有一個空心的核心，作為陽極。這些被稱為鋰可限制的核殼宿主，被認為是該領域令人興奮的前景，通過在循環過程中將鋰儲存在一個空心核中，能夠防止枝晶生長和體積膨脹。然而，它們確實在另一方面受到較差的電化學性能的影響