科大研动态集成技术 提升无负极锂金属电池稳定性

更新时间:21:10 2026-10-26 HKT
发布时间:21:10 2026-10-26 HKT

随著电子产品的日新月异,市场对于电池性能的要求持续提高。科技大学团队研发出崭新的锂金属电池动态集成技术,重新优化「无负极电池」结构,同步提升电池的储电量与稳定性。测试证实,电池经200次充放电循环后,仍可保留九成容量,为手机、电动车等设备研发更轻巧、耐用的电池铺路,相关研究成果已刊登于国际权威期刊《自然通讯》

研究第一作者、科大化学及生物工程学系博士后研究员陈云逸展示团队开发的无负极锂金属软包电池。科大提供
研究第一作者、科大化学及生物工程学系博士后研究员陈云逸展示团队开发的无负极锂金属软包电池。科大提供
锂金属电池动态集成技术示意图。AMI可促进锂均匀沉积、引发电解质原位聚合,并形成OI–IO SEI界面膜,以提升锂金属电池的稳定性。科大提供
锂金属电池动态集成技术示意图。AMI可促进锂均匀沉积、引发电解质原位聚合,并形成OI–IO SEI界面膜,以提升锂金属电池的稳定性。科大提供

锂金属储电能力强,被视为新一代电池核心材料。而「无负极电池」即是取消传统锂负极,改用「裸铜」,即铜箔收集电流,结构更简单、能量密度更高。不过铜本身难让锂均匀附著,充电时锂容易长出针状的「锂枝晶」,有可能刺穿隔膜引致短路,加上电池内保护膜不稳,令这类电池寿命表示不理想。

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由科大化学及生物工程学系系主任兼讲座教授邵敏华、能源工程及环境学教授张英灿教授带领的研究团队,在电解液加入名为 AMI 的银基多功能添加剂。AMI 可多重发挥作用,其可引导锂平整沉积、杜绝枝晶,同时令电解液转变成准固态凝胶,并在电池内形成一层双层保护膜,加快锂离子流动,强化安全与稳定性。

团队测试显示,采用新技术的电池能量密度高达467 Wh/kg,水平媲美现时商用电池,且经200次充放电循环后,仍可保留九成容量。

研究通讯作者邵敏华表示,今次研究的突破重点不在简单加入银盐,而是透过 AMI一同实现铜表面改良、调控离子结构及构建稳定保护膜,同时拉高储电量与延长寿命,推动锂金属电池实用化。

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