韩国的科学家们在电池研究方面取得了突破性进展，有助于突破能源存储的一个关键瓶颈。锂金属电池架构是极有前途的电池方向，其容量是当今传统锂电池的 10 倍，而最新研究克服了锂金属电池商业化进程中的一个重要技术难题。

锂金属具有理论容量密度高（3860 mAh/g）、电化学电势低（-3.040 V vs. SHE）等特点，是理想的高能量密度电池负极。然而锂金属活性高，容易与传统电解质发生不可控的副反应，形成固态电解质界面层（SEI）的化学和机械稳定性较差：一方面，循环过程中SEI的反复破裂会加速死锂的形成和不可逆的活性锂/电解质损失；另一方面，溶剂诱导形成的SEI机械性能较差，不足以抑制锂枝晶的生长，导致枝晶刺穿隔膜造成电池短路。

近日，我所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员、张洪章研究员带领的研究团队，在具有长循环寿命的锂金属电池研究方面取得新进展。

了探索更具应用前景的锂电池，许多研究团队已将目光放到了基于纯锂的金属阳极方案，而不是当前普遍采用的混合材料。同时为了攻克在低温下性能不佳的缺点，该领域的科学家们也已经取得了一些突破。比如加州大学圣迭戈分校（UCSD）的研究团队，就依靠电解质中的弱键，释放了锂金属电池在寒冷条件下的空前性能。

QuantumScape 刚刚宣布了正在测试的固态电池的另一项鼓舞人心的重要更新，由该公司在 Twitter 上披露的线索可知，QS 已经完成了 1100 次循环测试。

第十届中国国际储能大会，广东工业大学材料与能源学院新能源材料与器件系教授施志聪：表面工程改性三维多孔骨架用于锂金属负极

过去几年，SES也已经将锂金属电池逐步导入到无人机、卫星、航空、军用等领域，得到成熟的验证和应用，下一步，其正在为电动汽车和电动飞行汽车的导入做准备。

美国西北太平洋国家实验室（PNLL）和其他机构的电池专家都在专注于研发可充电锂金属电池，因为此种电池的能量密度很高，有可能是目前电动汽车和手机中常用的锂离子电池能量密度的两倍。不过，如何正确将电池材料和设计结合起来非常棘手。

当下全球电动汽车快速发展使得高能量密度的电池需求日益强烈。有鉴于此，世界主要发达国家，如美国、日本均设定了开发出能量密度高达500 Wh/kg的二次锂电池发展目标。经典的基于三元正极材料体系锂电池的工作原理是基于过渡金属(TM)相关的阳离子氧化还原反应，但受限于阳离子活性容量，该类电池容量难以达到500 Wh/kg，而氧元素有关的阴离子氧化还原活性则有望大幅提升电池能量密度，成为了目前二次电池体系研究的热点前沿。

近日，我所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员团队发展了一种三维高导电、亲锂性的MXene/石墨烯多孔气凝胶新材料，并将其应用于高锂载量、高容量、无枝晶金属锂负极，获得了高比能、长寿命锂金属电池。

金属Li负极的理论比容量为3860mAh/g，是石墨材料的十倍以上，将石墨材料替换为金属锂能够将电池的能量密度提升40-50%，因此金属锂二次电池吸引了广泛的关注。但是金属锂负极在Li沉积的过程中会产生大量的枝晶，这一方面会导致金属锂负极在充放电过程中的体积膨胀，另一方面锂枝晶过度生长还会引起正负极短路，导致安全问题。

随着电动汽车续航里程的增加，动力电池的能量密度也在不断提升，目前采用的三元材料/石墨体系的锂离子带电池的能量密度已经达到230Wh/kg-260Wh/kg，采用锂金属负极是进一步取得500Wh/kg能量密度的重要途径。

据外媒报道，卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)梅隆理工学院的研究人员研发出一种半液态锂金属阳极，可为电池设计提供一种新范式。利用此种新型电极制成的锂电池将具有更高的容量，而且与采用铝箔制成阳极的传统锂金属电池相比，更加安全。

无负极锂金属电池(AFLMB)作为一种新颖的储能系统，尽管能量密度相对提高，但一直找不到适合的电解液。常见的高浓度醚类电解质不仅成本高，而且不能耐高压，因此急需找到一种低成本、高稳定性的电解质。在本文中，作者采用高浓度LiPF6 in EC/DEC(1:1 v/v)电解液，搭配50%的氟乙烯碳酸盐(FEC)稀释剂，将NMC||Cu这种无负极锂金属电池的循环寿命提高到1066小时以上。