鋰金屬電池的容量是現(xiàn)有標準鋰電池的兩倍，而且可以利用當前電池制造系統(tǒng)生產(chǎn)，但使用液態(tài)電解質的鋰金屬電池存在鋰枝晶生長問題，有可能迅速出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象。據(jù)外媒報道，為了解決這一問題，密歇根大學機械工程系的JeffSakamoto副教授及其團隊曾開發(fā)一種名為Li7La3Zr2O12（LLZO）固態(tài)電解質，以用于電池中。

然而，在生產(chǎn)鋰金屬固態(tài)電池時，鋰金屬反應性強、性能弱，很難和固體電解質結合在一起，尤其是在使用最先進的制造設備時。密歇根大學的研究團隊采用無負極設計，用銅制成的金屬箔取代負極，讓電池基本可以自行組裝。其原理是利用普通正極材料中的鋰。當電池首次充電時，電池正極一側的鋰離子被提取并輸送到負極側，有效地合成鋰金屬負極。Sakamoto表示：我們可以利用電化學技術，讓電池自己制造鋰金屬負極。

目前研究顯示，這種電池經(jīng)過50次循環(huán)后，仍能保持穩(wěn)定性能，并表現(xiàn)出高庫侖效率。由此可以看出，電子移動時未發(fā)生任何寄生反應，比如形成鋰細絲。

據(jù)介紹，經(jīng)過50次循環(huán)后，電池會出現(xiàn)容量衰減，但效率沒有減退。研究人員認為，問題出在復合正極上。假如能改善正極性能，電池可以具有更高的能量密度，防止熱失控風險，而且更易于生產(chǎn)。這將有助于減輕電動汽車重量，或者提升續(xù)航里程。

這種生產(chǎn)方法不使用負極，因此制造成本更低。此外，現(xiàn)有的鋰電池制造方法就可實現(xiàn)這種工藝，因此電動汽車制造商可不必完全更新其設備。Sakamoto稱：我們希望通過此項研究大幅降低電池成本，使電動汽車的生產(chǎn)成本不高于內燃機汽車，從而推動其發(fā)展。另外，這項技術有助于緩解電動汽車充電站數(shù)量不足帶來的隱患。