【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】兩周前立了個Flag要給大家寫“鋰枝晶”這個電池內(nèi)部的反動派，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)糗大了，這論題特煩人，當前還不確定的論點有些多。如今成文，歡迎各位讀者雅正。

　　上一期我們聊到電池自燃，其中一個起因是內(nèi)部短路，在自燃事故中占據(jù)大概6成，下手特黑。在這6成當中，鋰枝晶又是內(nèi)部短路的一大起因。因此，每當討論到電池自燃問題時，我們都得找鋰枝晶討個說法。

　　電池內(nèi)部短路便是單體電池里頭的正負極短接了，相當于電池的自殺。當然，自殺也分為快速自殺和慢性自殺兩種，穿刺是最快速最兇險的那種，鋰枝晶則是慢性的、更大概率發(fā)生、暫時基本無解的自殺形式。

　　鋰枝晶（Li Dendrites）這個詞隨著鋰離子的大規(guī)模運用而變得熱門，現(xiàn)在去知網(wǎng)隨便搜一下就能找出一堆來，行外人基本看不明說的是什么……沒事，這一回筆者盡量說得淺顯易懂一些。

　　以下是“鋰枝晶”的說文解字：

　　1、鋰：鋰金屬

　　2、枝：多枝樹狀

　　3、晶：晶體

　　串在一起就是“鋰金屬枝蔓晶體”，說人話就是“用鋰造的小樹杈”。

　　在這里我們就應(yīng)該驚慌一下了（請入戲）：什么？哪里來的鋰？無中生有可不唯物啊！

　　是的，鋰離子Li⁺不會憑空產(chǎn)生，它來自鋰電池本身的活性鋰。拿充電做個例子，Li⁺從正極化合物脫出到達負極晶格，正極處于高電位的貧鋰態(tài)，負極處于低電位的富鋰態(tài)。為了平衡電荷，相同數(shù)量的e^-從負極脫出，嵌入正極。放電過程，反推即可，這就形成了電池充放電的生態(tài)。

　　但若Li⁺都堆成了“用鋰造的小樹杈”，成了不可逆的 “鋰制咸魚”，沒有夢想了，學術(shù)名稱“死鋰”。

　　正因為這種析鋰效應(yīng)，電池內(nèi)部就少了很多Li⁺干活，剩下一地只拿空餉不干實事的死鋰，電池活性降低，充放電又慢又少，最后還被鋰枝晶刺破SEI膜，短路自燃，火樹銀花、熱火朝天、龍騰虎躍、萬馬奔騰、如火如荼、熱氣騰騰、驕陽似火、璀璨奪目，接著車水馬龍（消防車來了）、人聲鼎沸（阿伯們圍觀看戲）、人走茶涼（看完戲走了忘了）。

　　這腳本必然不是我們想要的。

　　想要解決愛闖禍的鋰枝晶，我們就得弄清楚鋰枝晶是如何生長出來的?？蓯旱氖?，業(yè)界暫時并未有統(tǒng)一確認的答案，筆者會講述其中一些八九不離十的：

　　用人話解讀一下：“快充傷電池”不是野雞公眾號的謊言，這事的確存在，只是危害程度沒野雞號說得那么夸張。同理，汽柴油車有磨合期但并非磨合期不能上高速，新車買回來可以直接開根本不需要什么貼膜鍍晶底盤裝甲，害，反正少看野雞號吧。

　　說回大電流充電，筆者把充電比作排隊買喜茶，那么大電流充電就是排長隊買喜茶。因為一下子太多熱情顧客（Li⁺）到達喜茶門外（負極附近），但暫時進不了喜茶（負極/負極晶格）獲得自己那杯奶茶。

　　熱情顧客（鋰離子Li⁺）排了4小時都還在門外，徹底絕望了，最終在“負極－電解質(zhì)”界面與電子e^-結(jié)合最終還原成為暗黑顧客（死鋰Li），成為不可逆的“喜茶一生黑”，析出成了暗黑顧客（死鋰Li）這就是析鋰效應(yīng)（Li Plating）。

　　喜茶損失一批活粉也就算了，這幫暗黑顧客（死鋰Li）還在當前的隊伍中擋道，大肆宣傳“誰喝喜茶誰SB”，這就是鋰沉積的副作用，會堵塞熱情顧客（活性Li⁺）進入喜茶（負極晶格）的通道，各種不對付。

　　這幫暗黑顧客（死鋰Li）就是鋰枝晶，自己不喝還不讓別人喝，很不好惹。

　　如果充電時出現(xiàn)了局部過熱，有可能包含但不限于下面三個原因：

　　a、電池溫控系統(tǒng)有問題

　　熱未能及時散出去，就像熱情顧客（鋰離子Li⁺）占著各種位置拍照不肯挪位置，就會有部分熱情顧客變成暗黑顧客（死鋰Li）。

　　現(xiàn)在就有好些用戶花兩三千塊將交流慢充的PHEV 非插混車型改成直流快充，從更大功率的動能回收機構(gòu)灌進去，這種方式從理論上沒有太大問題，實際充電功率低于動能回收功率。問題在于這塊電池的設(shè)計初衷是給慢充用的，電流密度過大容易生成鋰枝晶，散熱也可能有問題（誰家PHEV連續(xù)下坡1.5小時啊，設(shè)計初衷里面沒這個），電池包熱失控的概率會相應(yīng)增加，一旦自燃的話還沒有廠家墊底，畢竟你是私自改裝的。

　　b、最后的恒流充電階段沒控制好

　　理想的鋰離子充電過程應(yīng)該是“涓流充電-恒流充電-恒壓充電-涓流充電-充滿”，電池SOC大約從80%到100%（報滿電流）的地方都是用恒壓充電，速度比較慢，你們充手機充汽車也感受得到。

　　這時候若在沒多少奶茶可賣的最后階段沒控制好充電速度，保安還繼續(xù)大量放熱情顧客（鋰離子Li⁺）進場排隊擠傻全場人，電池心態(tài)一下子就崩了，衍生出一堆暗黑顧客（死鋰Li）。

　　c、大電流引起極化

　　大電流快充時，喜茶門店內(nèi)部（負極）擠了太多熱情顧客（Li⁺），引起電極處的濃差極化現(xiàn)象，局部過熱，電極材料被破壞，喜茶的玻璃門都被擠碎了，衍生出一堆暗黑顧客（死鋰Li），發(fā)誓這輩子都不喝一滴破喜茶。

　　我們再來細化一下剛剛提到的充電常規(guī)流程，默認從超低SOC充到全滿SOC：

　　a、涓流充電：因電池過放電，內(nèi)部材質(zhì)非常脆弱，需要先進行恢復性充電，督促內(nèi)部的活性物質(zhì)起床打工。因此，長期虧電的老手機，剛插上電是無法開機的，等個五分鐘再試吧。

　　b、小電流恒流充電：Constant Current，即CC。此時開始加大電流，逐漸加速。

　　c、大電流恒流充電：快速充電的主要階段，大電流充到80%左右。

　　d、大電流恒壓充電： Constant Voltage，即CV。到達滿電電壓之后，開始固定電壓，電流下降。

　　e、小電流恒壓充電：充電電流進一步降低，一直到SOC滿電。

　　f、涓流充電：SOC先報滿（顯示滿電），其實還可以慢慢充進去一點，這個過程SOC維持在100%不變，這也是我們常說的“最耐用的1%”。如果手機一直插著電（比如夜晚睡覺充電），電池還會進行脈沖充電，充幾秒停幾十秒，將手機電量維持在100%，手機專賣店的機子都是這樣。

　　g、充滿：完全充不進去了。

　　那么問題來了，溫度低犯什么錯了呢？低溫前提下的大電流充電，就是喜茶（負極）剛開門連茶水都還沒熱的時候涌進去海量熱情顧客（Li⁺），脆弱的喜茶生態(tài)被沖得七葷八素，現(xiàn)場混亂，出品賊差，暗黑顧客（死鋰Li）接連誕生。

　　低溫充電時，電池內(nèi)部活性物質(zhì)很慵懶，硬要上這么高的奶茶產(chǎn)出量KPI，換誰都受不了。因此，在溫度很低的涓流充電第一階段（電池發(fā)熱還沒開始）進行大電流充電是很危險的，電控做得不好的新能源車在北方冬季快充時可能有風險。除此之外，恒流和恒壓階段的低溫，也是嚴峻的問題，所以有些中高端新能源車的電控會用溫控系統(tǒng)給電池預熱，再進行大電流快充，免得鋰枝晶大量生長。

　　過充電（over charge），即是充滿了還繼續(xù)充，喜茶（負極）全滿了，你今天再也買不到奶茶了，外面還往里面塞熱情顧客（Li⁺），這購物體驗有多惡心就別提了。

　　因為喜茶（負極）的熱情顧客（Li⁺）已經(jīng)過分多，SOC早就到達100%，就會有多余的熱情顧客（Li⁺）被趕出去，他們心里很不爽，就黑化成了暗黑顧客（死鋰Li）。

　　與此同時，因為正極中的Li⁺過度脫出，正極最終腎透支，其晶格結(jié)構(gòu)塌陷并析出氧氣，氧氣的釋放還會進一步造成電解質(zhì)分解，電池內(nèi)部壓力增加，輕則鼓包漏液，重則短路熱失控。

　　小時候玩四驅(qū)車的時候，多數(shù)小朋友都會選擇過充電，以此獲得更好的比賽成績。只是過充電之后，鎳氫電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會崩塌，最終“爆漿”。

　　過放電（over discharge），就是低于門限電壓繼續(xù)放電，喜茶（負極）全空了，員工還在店里找到熱情顧客（Li⁺）然后趕出去，翻箱倒柜看看有沒死忠粉藏在哪個角落。

　　如果過放電發(fā)生得過于劇烈，最低電壓的那節(jié)電池就會發(fā)生“反極”，類比一下就是顧客變成了店員，給店員做奶茶喝，還要交錢……這下其他喜茶店就不肯的，集體抗議，這節(jié)最弱小無助的電池會被其他串聯(lián)電池進行反向充電，電壓是負值，活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)崩塌，等效成一個電阻，發(fā)熱過度就熱失控。

　　那么，鋰枝晶呢？不，過放電就輪到銅枝晶（Copper Dendrites）發(fā)揮主觀能動性了。因為過度放電，所以負極銅集流體的心態(tài)就崩了，溶解之后變成二價銅離子Cu2+溜到正極形成銅枝晶，最終誘發(fā)內(nèi)部短路，以發(fā)光發(fā)熱的極端表達方式結(jié)束窩囊的一生。

　　很多朋友應(yīng)該遇到過，智能手機和筆記本電腦的鋰離子電池用到3-7%左右，系統(tǒng)會自動關(guān)機/進入待機狀態(tài)。這是系統(tǒng)在防止電池過放電，別怪系統(tǒng)雞賊，去怪電池容量不成器吧。

　　充電時，鋰離子從正極出來往負極跑，但電解質(zhì)不是完全均勻的（流體有濃/稀的），充電電流/電壓也不是全程一致的，鬼知道哪個部分有什么小心思。鋰離子在電解質(zhì)中傳遞的過程中，通量并不均勻，這就給負極出了一道難題。

　　這是一個動力學上的論題，“通量”是一個物理量，表示熱情顧客（Li⁺）往喜茶（負極）運動的輸送強度。類比一下，按照中國人的飲食習慣，大清早大家不會喝珍珠奶茶充饑，喜茶（負極）閑著也是現(xiàn)在，誰知一到下午茶時間，線上線下單子全來了，現(xiàn)場擠到懷孕，熱情顧客（Li⁺）非常不爽，黑化成暗黑顧客（死鋰Li）。

　　此外，因為負極是有面積的，鋰離子不是單列隊形前進，所以各隊列之間也有不均勻的情況。比如喜茶（負極）有兩條隊，一條隊3分鐘拿到奶茶，另一條隊300分鐘拿到奶茶，大鬧喜茶的暗黑顧客（死鋰Li）就在第二條隊出現(xiàn)了。

　　如果喜茶（負極）自身的店面設(shè)計就有問題，也會助長暗黑顧客（死鋰Li）的生成。比如店面地板坑坑洼洼跟村口泥路一樣，雨天一踩上去就撲街弄個嘴啃泥，誰愿意去買奶茶啊。

　　概念換到電池上面也一樣，如果負極表面涂布不均勻，表面的粗糙度很高，這就成為了鋰枝晶生長的良好環(huán)境。電極表面凹凸不平的話，凸起的地方非常容易富集電荷，Li⁺和e^-一旦結(jié)合，就還原成了死鋰Li，咸魚一樣活著，不再逆向成為活性物質(zhì)。

　　可見，做工差的電池，熱失控的概率也是更高的。據(jù)未知源頭的同級數(shù)據(jù)顯示，新能源累計產(chǎn)量不足5萬輛的小車企（按接入車輛計算），著火率是超過10萬輛的大車企之5倍，而這些小車企特別喜歡用三四五線小電池廠的產(chǎn)品，一分錢一分貨嘛。

　　喜茶（負極）自身的店面接待能力就很小，根本容不下那么多熱情顧客（Li⁺），購物體驗惡心，暗黑顧客（死鋰Li）誕生。

　　店面接待能力不行，有兩種可能：一種是后天的，裝修被弄殘了接待能力下降（比如奶茶塑封機壞了一臺）；另一種是先天的，店面本身就小，熱情顧客本身就多。

　　這里要插播一個原理：液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池在首次充放電時，電極材料和電解液在固液相界面上發(fā)生很復雜的反應(yīng)，形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層，其中負極上的SEI膜（Solid Electrolyte Interphase）對電池的影響更大。這層SEI膜具備有機溶劑不溶性，是電子絕緣體所以e^-過不了，同時是良好的離子導體所以Li⁺很愉快地過去了。

　　問題來了，一開局就用了那么多Li⁺，電池開始正常使用時的活性物質(zhì)不就不夠用了嗎？對，所以我們可以對正極材料進行“預鋰化”，把SEI膜要消耗的鋰離子先給足，從而提高電池的總?cè)萘亢湍芰棵芏取?/p>

　　那么，有沒可能預鋰化的過程中，鋰離子給多了呢？茄子太吸油，所以我們炒茄子時多放油，但油多了茄子反而不夠也是可能的。雖然暫時沒有確鑿證據(jù)證明這個騷操作成立（也可能是筆者愚鈍沒找到哈），但隨著預鋰化工藝的進步，不排除會出現(xiàn)活性鋰太多超過了負極正常嵌入能力的。

　　這個放到最后，是因為每次充放電都可能遇到前面8種情況，常在河邊走哪有不濕鞋，電池循環(huán)次數(shù)多了之后自然會有更多鋰枝晶產(chǎn)生，這是客觀規(guī)律。

　　買多了喜茶，自然會遇到糖放多了、擠到懷疑人生、外賣小哥灑了、冷飲變熱飲、忘給習慣等數(shù)不清的情況，黑粉就更多了。

　　對了，別忘了暗黑顧客（死鋰Li）還在當前的隊伍中擋道，大肆宣傳“誰喝喜茶誰SB”，以他們?yōu)橹行漠a(chǎn)生越來越多的暗黑顧客（死鋰Li）。只要次數(shù)多，沒有不被黑的奶茶店。

　　暫時還沒有研究表明鋰枝晶會有什么益處，因此我們暫且把它當成反動派來看待，以下是它可能導致的危害：

　　前文我們提到，負極上的SEI膜具備有機溶劑不溶性，是絕緣體也是良好的離子導體，因此e^-基本過不了但Li⁺可以很愉快地過去。

　　問題是Li⁺通過析鋰效應(yīng)變成了死鋰Li之后，就不可逆轉(zhuǎn)了，失去電化學活性的“死鋰”會讓電池容量降低。

　　大家可以用魯大師查查看看手上的筆記本電腦（我用的是聯(lián)想電腦管家），看看電池的“出廠設(shè)計容量”和“剩余電池容量”之間有多大差別。筆記本電腦用了四五年，續(xù)航會有一個很大的折損，原因主要分為兩個：

　　a、散熱系統(tǒng)老化，系統(tǒng)性能減弱，集成電路需提升功率來彌補性能損失，耗能增加，熱上加熱。

　　b、電池內(nèi)部活性物質(zhì)損失，容量損失。

　　雙重影響之下，老舊手機/電腦的發(fā)熱量就越來越高（冬季暖手神器），續(xù)航越來越短。

　　大家也留意到了，老舊的電池充電速度會變慢，用戶總覺得“電怎么充不進去”，這是因為活性Li⁺減少了，買奶茶的人稀稀疏疏，賣奶茶的人也懶懶散散，店子離倒閉不遠了。

　　容量降低與充電速度變慢是同步進行的，因此看下圖理解就行了：

　　庫倫效率（coulombic efficiency），也即是放電效率，對于正極而言就是放電容量/充電容量（嵌鋰容量/脫鋰容量）。

　　有些電池首次放電時的庫倫效率會高于100%，但隨著SEI膜的形成，便會降低到100%以下，并隨著循環(huán)增加而慢慢降低比例，活性越來越弱。

　　因為活性Li⁺減少，因此庫倫效率會逐步降低，放電效率不如新電池。為了讓新電池保持較高的庫倫效率，我們會用到剛剛說的預鋰化工藝，先補補再投入工作。

　　內(nèi)部短路是風險最大的鋰枝晶副作用。鋰枝晶在負極產(chǎn)生之后，會繼續(xù)不均勻生長下去，變得更長、更粗、更尖。

　　目前有兩種關(guān)于鋰枝晶導致熱失控的主要理論：

　　a、在負極表面的鋰枝晶生長得過粗過長，朝著正極方向刺破了絕緣的SEI膜，導致電池內(nèi)部短路。

　　b、在負極表面的鋰枝晶生長得很小，且底部與負極接觸的位置崩塌了；亦或是大型鋰枝晶的頂部出現(xiàn)了鹿角狀的小枝晶且斷裂脫離。這兩種小小的鋰枝晶脫離負極（與大枝晶）的固定，透過SEI膜進入電解質(zhì)中到處晃悠，導致電池內(nèi)部短路。

　　無論是粗暴的大枝晶還是奸詐的小枝晶，這些鋰金屬小混混都是內(nèi)部短路的好手，一旦形成了內(nèi)部短路，事情就變得一發(fā)不可收拾，因為電池熱失控是一種鏈式反應(yīng)，且每個小電芯里頭都有還原劑和氧化劑，熱失控開始之后整塊動力電池就沒救了。

　　由于上文提到的鋰枝晶生長機理太多花樣，其中有些還是不太確認的（日后可能會被反駁），有些則是上文未提的（目前主流觀點不太認同的），因此抑制鋰枝晶生長的方式也有很多花樣，暫時還沒有確切信息證明哪條路線就是絕對光明不會犯錯的。

　　廢話不多說，立刻來了解一下對付鋰枝晶的屠龍術(shù)。筆者把消費者自己能做的項目放在前面，消費者不能做（只能靠廠家努力改善的）放在后面。

　　剛剛我們提過，新能源累計產(chǎn)量不足5萬輛的小車企（按接入車輛計算），著火率是超過10萬輛的大車企之5倍，而這些小車企特別喜歡用三四五線小電池廠的產(chǎn)品。

　　小車企采購的劣質(zhì)電池無法保證工藝質(zhì)量和循環(huán)壽命，因此購買時盡量避而遠之。

　　目前新能源車的電控系統(tǒng)都會盡可能防止過充電與過放電，其中過充電的可能性比較低，過放電就是跑到拋錨叫拖車，相信沒有車主希望如此，都是無奈之舉。

　　現(xiàn)在詬病得比較多的是磷酸鐵鋰動力電池，一方面是因為磷酸鐵鋰的電壓區(qū)分度不高，容易出現(xiàn)SOC虛標的問題（此條也可能有誤）；一方面是磷酸鐵鋰的能量密度不高，因此用戶總愛充滿一點；一方面是磷酸鐵鋰低溫性能不行，比較容易過放電。

　　關(guān)于磷酸鐵鋰電池的性能，筆者之后再單劈一篇來討論，這個Flag先立了。

　　新能源運營車輛必須嚴格控制補電時間，因此快充用得非常頻繁（有些是100%快充），再配合上“運營車輛愛裝劣質(zhì)電池”的行業(yè)規(guī)律，廉價運營車輛熱失控的概率遠遠高于優(yōu)質(zhì)家用車。

　　目前不少新能源車企都對市售車和運營車進行區(qū)分對待，運營車的電池雜牌化成為大勢所趨，劣幣驅(qū)逐良幣的行風暫時改不了。

　　如果家里能裝家用樁，就盡量給裝一個吧。省錢是一方面，更安全是更重要的方面。

　　如題。電控系統(tǒng)懂得給電池預熱的中高端新能源車除外。

　　固態(tài)電解質(zhì)的機械強度高，欺軟怕硬的鋰枝晶長出來了只能欺負液態(tài)電解質(zhì)，弱雞的體質(zhì)干不掉固態(tài)電解質(zhì)。

　　前一陣子，NIO Day 2020讓固態(tài)電池重回公眾視野，但這次蔚來發(fā)布的“固態(tài)電池”并非真固態(tài)，嚴謹一點來說是“準固態(tài)電池”（液態(tài)電解質(zhì)少于50%），依然需要使用電解液和SEI膜。

　　固態(tài)電池研發(fā)緩慢，業(yè)界大規(guī)模投入研發(fā)來得非常晚，在21世紀第二個10年才迎來爆發(fā)期，因此專家預測最早2025年才有大規(guī)模量產(chǎn)的可能，是客觀的。

　　目前有研究表示：固態(tài)電解質(zhì)也解決不了鋰枝晶引起的熱失控問題。（狗頭）

　　清華大學特別研究員、博士生導師張強老師在其研究中提出：“在不改變電解液主要組成的前提下，引入電解液助劑氟代碳酸乙烯酯（FEC）可以原位調(diào)控SEI的組成實現(xiàn)鋰的均勻沉積。”

　　前文我們提到過，鋰枝晶長得像樹杈一般，是因為鋰的不均勻沉積。這種新型電解液助劑的作用就是讓鋰沉積時不起/少起樹杈一樣的凸起，雖然死鋰的產(chǎn)生無可避免，但一坨而不是一根的鋰枝晶對SEI膜的威脅降低。

　　清華大學深圳研究生院副研究員、博士生導師楊誠老師在其研究中提出：“設(shè)計一種蛇籠狀陣列結(jié)構(gòu)，通過扭曲微觀電場分布以誘導鋰枝晶沿水平方向（平行隔膜方向）的陣列生長，大幅度提高了鋰金屬電池的安全性能。”

　　這是一種利用電場誘導鋰枝晶往平行于SEI膜方向生長的技術(shù)，與此前的生長方向基本垂直，因此新方向長出來的鋰枝晶不易戳穿SEI膜。

　　賓夕法尼亞州立大學機械工程教授兼該項目首席研究員王東海在其研究中提出：“在鋰金屬界面上使用聚合物。該材料是一個多孔海綿，不僅可以讓鋰離子轉(zhuǎn)移，還能抑制鋰離子變質(zhì)，即使在低溫和快速充電的條件下，也可讓金屬鍍層不生長枝晶。”

　　這種“三維交連聚合物海綿”的機理是利用三維結(jié)構(gòu)為鋰離子提供足夠強度的框架結(jié)構(gòu)與足夠的表面積/空間，讓負極更輕松地容納更多的鋰離子，讓奶茶店的接待能力提升到另一個境界，就不會有暗黑顧客出現(xiàn)了。

　　韓國漢陽大學Dongsoo Lee和Ungyu Paik教授在其研究中提出：“通過輥壓將銅箔表面的Cu₃N納米線轉(zhuǎn)移到金屬Li負極的表面，隨后Cu₃N納米線與金屬鋰發(fā)生反應(yīng)，生成Li₃N@Cu納米線，而Li₃N具有高離子電導率，較低的電子電導率和良好的電化學穩(wěn)定性，因此能夠有效的抑制鋰枝晶的生長，同時金屬鋰表面形成的三維立體結(jié)構(gòu)界面，也能夠有效地降低電流密度，使得金屬鋰均勻沉積。”

　　美國馬里蘭大學Chunsheng Wang和美國陸軍研究實驗室Kang Xu在其研究中提出：“利用一種基于高濃度Zn2+的水系電解質(zhì)，實現(xiàn)了無枝晶的、高庫倫效率的高可逆金屬Zn電池。”

　　用金屬鋅做電極是老早的事情，可以追溯到伽伐尼、伏打、本生的電池老祖宗模型上面去。不過以金屬鋅為主角的電池并不能解決枝晶生長和庫倫效率低的問題，死鋰產(chǎn)生速度較快。目前這種新型水系電解質(zhì)聲稱可以解決此難題，4000個循環(huán)之后還能有80%的容量保留率（哇）。

　　美國萊斯大學James M. Tour教授在其研究中提出：“基于鋰化多壁碳納米管（Li-MWCNT）制備的鋰擴散界面層，可抑制鋰枝晶的形成。”

　　這種“鋰化多壁碳納米管”形成的界面層可以充當鋰沉積與溶出的媒介，能讓鋰離子流分布更均勻（前文提到了不均勻會生成死鋰），從而讓鋰枝晶的生長更慢些。據(jù)悉，經(jīng)過450次不同倍率的循環(huán)與大電流脈沖充放電之后，這種電池的庫倫效率依然接近99.9%。（哇，這都行？）

　　美國倫斯勒理工學院機械、航空航天和核工程知名教授NikhilKoratkar與團隊成員在其研究中提出：“通過以較高的充放電速率運行電池，能夠很好地控制電池內(nèi)部溫度的升高，并促使枝晶自愈，離開陽極。”

　　前文我們提到過大電流充電會產(chǎn)生局部過熱并加快枝晶的生長，而這個研究中的鉀電池反其道而行之，利用大電流與局部過熱激活沉積的鉀金屬表面，讓鉀源自擴散，使得枝晶自我修復。這方法聽起來很神奇，暗中覺得貌似不太靠譜……

　　這篇長文已經(jīng)寫到8000字，還有相當一部分比較邊緣的學說沒納入文章版面中。對于鋰枝晶的探討，目前只寫了一個開局，更深入的、更確切的子論題需要隨著電池技術(shù)的迭代而迭代。

　　在可見的未來，動力電池依然會有鋰枝晶產(chǎn)生，鋰枝晶依然會引起熱失控，這是鋰離子電池與生俱來的副作用，暫時未有徹底的解決方案，除非你去買臺汽油車。

　　從筆者的“奶茶比喻”中可知，減少熱情客人購買奶茶過程在時間與空間上的不均勻，也即是減少鋰離子偏移過程在時間與空間上的不均勻，是抑制鋰枝晶產(chǎn)生的主流思路。

（圖/文：太平洋汽車網(wǎng) 黃恒樂）