下一代可充电金属电池中的腐蚀挑战与寿命延长策略

来自国际前沿团队的研究人员针对可充电金属基电池中长期被低估的金属腐蚀问题展开深入研究。该研究系统阐述了腐蚀与循环降解的电化学本质差异，提出了涵盖金属电极制备、表面改性和电解质工程等多维度的设计策略，为显著延长电池日历寿命提供了重要理论依据和技术路径。

　　

在能源存储领域，具有超高理论能量密度的可充电金属基电池(Rechargeable metal-based batteries)被视为下一代储能设备的明星选手。然而这些电池系统正面临着一个隐形杀手——金属电极在静置状态下的持续腐蚀问题，这导致其日历寿命(calendar life)远低于循环寿命。最新研究揭示了腐蚀过程独特的电子转移路径，其电化学机制完全不同于充放电循环过程。

研究团队通过整合锂金属(Li-metal)、锌金属(Zn-metal)等多种电池体系的腐蚀研究，提出了三大突破方向：在电极制备环节优化金属结晶取向，通过原子层沉积(ALD)等技术构建人工固态电解质界面(SEI)，以及开发新型缓蚀电解质配方。特别值得关注的是，针对非水体系和水系电池分别设计的"腐蚀阻断层"，可有效将金属溶解速率降低2-3个数量级。

这项研究为破解"高能量密度却短命"的行业困境提供了全新思路。通过将腐蚀控制策略与现有循环稳定性优化方案协同应用，有望使金属电池的实用化进程迈出关键一步。未来研究将聚焦于建立统一的腐蚀评价标准，以及开发可实时监测金属界面状态的智能传感系统。