盖世汽车讯  持久、快速充电的电池对于电动汽车市场扩展至关重要，但是当前锂离子电池由于太重、成本高且充电时间长，已无法满足该市场的需求。

　　数十年来，研究人员一直在尝试发掘固态锂金属电池。因为它与传统的锂离子电池相比，在相同的体积内可容纳更多的能量，且充电时间更短。哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)材料科学副教授Xin Li表示：“锂金属电池由于其高容量和高能量密度而被认为是电池化学的圣杯，但其稳定性却一直不佳。”

　　最近，Li及其团队设计出一种稳定的锂金属固态电池，可在高电流密度下充放电10,000多次，这远比之前演示的次数要多。研究人员还将该电池与商业化高能量密度阴极材料进行配对。

　　该电池技术可将电动汽车的使用寿命延长至与汽油汽车相同，即10到15年，且无需更换电池。凭借其高电流密度，该电池可在10至20分钟内为电动汽车充满电。

　　锂金属电池的最大挑战一直是化学过程。锂电池在充电过程中将锂离子从阴极移动到阳极。但若阳极由锂金属制成时，其表面上就会形成称为树突的针状结构。 这些结构会像根一样生长到电解质中，并刺穿分隔阳极和阴极的屏障，从而导致电池短路甚至着火。

　　为克服这一难题，Li及其团队通过在阳极和阴极间夹有不同稳定性的不同材料，设计出一种多层电池。这种多层多材料电池可防止锂树枝状晶体的渗透，但并非完全停止其生长，而是通过控制抑制其生长。