美国哈佛大学开发了一种稳定的全固态锂金属电池，该电池将新的多层设计与市售的高能量密度阴极材料相结合。

现有的锂离子电池十分笨重、价格昂贵、充电时间长，并且缺乏扩大电动汽车（EV）市场所需的长寿命和快速充电能力。全固态锂金属电池被认为是电池化学的最高峰，能够在高容量和高能量密度下快速充电，但其缺乏稳定性。

已证实，新型全固态锂金属电池在高电流密度下至少有10000次的充放电循环。这项电池技术将电动汽车（EV）的使用寿命延长至与汽油车相同，即10～15年，并实现了无需更换电池的电动汽车（EV），通过高电流密度，可在10～20分钟内完成充电。

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锂金属电池的主要课题是枝晶（树状突起），它们形成于锂金属制阳极表面，并穿透隔膜，导致电池短路或起火。在本项研究中，哈佛大学设计了一种通过在两个电极之间夹持不同稳定性的几种材料的多层结构。该多层结构通过抑制枝晶的形成来解决这一课题。

该多层结构按照阳极、石墨涂层、第一电解质（LPSCI：对锂稳定，抗枝晶能力差）、第二电解质（LGPS：稳定性稍差，抗枝晶能力强）、第一电解质和阴极的顺序构成。

在阳极形成的枝晶穿透石墨和第一电解质并在第二电解质处停止。另外，该多层结构还可以自我修复由枝晶形成的孔洞。

该多层电池的设计表现出了与市售锂电池竞争以及量产的潜力。虽然对于扩大规模实现商业化方面仍有一些需要解决的课题，但是研究人员相信这些课题都是可以得到解决的。

寿命长且稳定的全固态锂电池