PCWorld报道称，马里兰大学的研究人员发现了一种新的电解质方法，通过在正极形成保护层来延长锂离子电池的寿命。
这一突破意义重大，因为它能在不改变现有制造工艺的情况下，显著提升智能手机、笔记本电脑和电动汽车中电池的使用寿命。该方法使用电池行业中常见的化学品来形成稳定的保护涂层，从而减缓电池退化。早期测试已显示出积极前景，不过长期数据仍有待验证。
锂离子电池广泛应用于智能手机、笔记本电脑、电动汽车和固定式储能系统。尽管其设计多年来几乎没有变化，但一个关键问题依然存在：电池会逐渐老化。这正是锂离子电池容量随时间衰减的原因。
马里兰大学的一个研究团队发现了一种新的解决方案，有望延长锂离子电池的使用寿命，且无需改变电池内部结构或现有生产工艺。
锂离子电池为何会老化？
每块锂离子电池都由两个电极组成：负极（阳极）和正极（阴极）。两极之间是液态电解质，充放电时锂离子在其中迁移。随着时间的推移，这种电解质会分解，其副产物会以极薄的层状沉积在电极上。
这种副产物效应在负极上是理想的，它能形成一层稳定的保护层，防止电极进一步损耗，从而使电池更耐用。遗憾的是，正极的情况并非如此。正极在高度氧化的条件下工作，无法形成类似的保护层，从而导致老化和性能衰退。
新解决方案如何运作
由材料科学家王春生（Chunsheng Wang）领导的团队研究了一种新方法，该方法不调整电极，而是调整其间的电解质。受有机化学中已知反应的启发，他们调整了电解质的特性，从而更精确地控制离子传输。
其效果是，电解质不再随机分解，而是以可控的方式进行，从而在正极上形成均匀且稳定的保护层，减缓了进一步的性能衰退。关键在于，这一过程无需使用特殊材料。据研究人员称，它使用的是电池行业已有的化学品和工艺。
该过程的另一个优势是其灵活性。正极上保护层的成分可以调整。较厚的保护层能提高稳定性并延长电池寿命，但会减慢离子传输速度；而较薄的保护层则能实现更高的功率和能量密度，但会导致更快的损耗。这将使得电池可以根据其特定应用进行定制——例如，固定式储能系统追求最大耐用性，而电动汽车则追求最高性能。
这对你意味着什么？
这种新方案究竟能将锂离子电池的寿命延长多少，仍有待观察。该技术尚处于早期测试阶段，可靠的长期数据尚未获得。尽管如此，专家们对此持乐观态度。来自西班牙CIC energiGUNE研究中心的储能专家米歇尔·阿曼德（Michel Armand）将正极上保护层的可控形成描述为迈向更持久电池的重要一步。
对消费者而言，短期内不会有任何变化。然而，从中长期来看，这一解决方案将有助于日常设备中的电池保持容量并延长寿命，而制造商无需开发全新的电池类型。
