锂金属电池因具备远超传统NCA锂离子电池的能量密度优势，被业界视为下一代储能技术的核心方向。然而，这类电池在商业化进程中始终面临循环寿命过短的瓶颈——其充放电次数通常不足百次，这一缺陷直接源于金属锂负极表面难以控制的枝晶生长现象。
三星SDI与哥伦比亚大学联合研究团队近日宣布，在电解质材料领域取得关键突破。通过开发新型凝胶聚合物电解质，团队成功抑制了锂枝晶的形成机制。实验数据显示，采用该技术的电池在保持1.6倍于传统锂离子电池能量密度的同时，循环寿命实现数量级提升，安全性指标也达到行业领先水平。
枝晶问题长期困扰锂金属电池研发领域。在充放电过程中，锂离子在负极表面不均匀沉积会形成树枝状晶体，这些晶体可能刺穿隔膜导致短路，甚至引发电池热失控。此前研究多聚焦于物理阻隔或电流密度调控，但难以兼顾效率与稳定性。此次突破性成果通过分子结构设计，使电解质在锂金属表面形成动态保护层，从根本上改变了离子迁移路径。
据研发团队介绍，新型电解质采用三维交联聚合物网络结构，既保持了离子传导所需的柔性通道，又通过化学键合作用限制了锂离子无序沉积。这种创新设计使电池在经历数百次充放电循环后，仍能保持初始容量的85%以上，远超现有锂金属电池产品的性能标准。
行业专家指出，该技术突破为高能量密度电池的商业化应用扫除了关键障碍。随着电动汽车和储能市场对续航里程要求的不断提升，锂金属电池的产业化进程有望因此加速。三星SDI表示，正在推进相关专利布局，并计划与汽车制造商合作开展实车测试。
