华南理工严克友团队再登Nature：锂电池安全技术获重大突破

华南理工严克友团队再登Nature：锂电池安全技术获重大突破

近日，华南理工大学严克友教授团队在锂金属电池领域取得重大突破，其研究成果发表在国际顶级学术期刊《自然》上。该团队成功开发了一种新型固态电解质界面，显著提高了锂金属电池的性能和安全性，为新能源汽车和光伏-储能一体化领域的发展提供了新的关键技术。

严克友团队针对锂金属负极在碳酸酯电解液中的界面稳定性难题，创新性地提出使用单斜相m-Li2ZrF6纳米颗粒作为添加剂。这一添加剂能够在锂金属负极表面构建具有优异电化学性能的固态电解质界面，实现锂金属电池在高载量、低N/P值和超高倍率下的稳定循环。

实验结果显示，添加了m-Li2ZrF6纳米颗粒的锂金属电池在2C的倍率下循环3000次后，容量保持率仍高达80%，达到同级别最高水平。此外，该添加剂的合成工艺简单，具备大规模生产条件，为锂金属电池的广泛应用提供了可行的解决方案。

随着新能源汽车市场的快速发展，锂电池安全问题日益凸显。尽管2024年新能源汽车起火事故较此前大幅减少，但安全问题仍时有发生。导致动力电池起火的原因多样，包括电池设计缺陷、电池管理系统故障、外部物理损伤、不当使用和维护、环境因素等。

为应对这一挑战，我国已发布多项新能源汽车安全标准，如GB 38031—2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等。这些标准对电池安全性能提出了具体要求，推动了行业整体安全水平的提升。

固态电解质界面（SEI）是锂金属负极与电解液相互作用形成的钝化层，对电池性能和安全性具有重要影响。SEI膜一方面能抑制电解液持续损耗，另一方面也会影响电池的循环性能。因此，深入理解SEI的组成、结构、形成和生长机理，对于实现锂金属负极的大规模应用至关重要。

严克友团队的研究正是基于这一关键问题，通过创新性的添加剂和界面构建策略，成功解决了锂金属负极在传统电解液体系中的稳定性难题。这一突破不仅提升了电池的循环寿命和安全性，还为未来高性能电池的研发提供了新的思路和方向。

锂金属电池凭借其极高的理论比容量和能量密度，被认为是下一代电池技术的重要发展方向。严克友团队的这一研究成果，不仅展示了我国在锂电池技术领域的领先地位，也为全球新能源产业的可持续发展注入了新的动力。

随着相关技术的不断成熟和产业化应用，我们有理由相信，未来锂电池将在新能源汽车、大规模储能等领域发挥更加重要的作用，为实现碳达峰、碳中和目标作出更大贡献。