伦敦玛丽女王大学主导的一项研究在汽车电池技术领域取得新进展。该研究通过原位成像技术指导开发的双层电极设计，显著提升了电池的循环稳定性与快速充电能力，同时有望将生产成本降低20%至30%。

这项发表于《自然·纳米技术》的研究由该校绿色能源领域专家陆学坤博士主持。科研团队采用基于证据的设计方法，构建出硅基复合双层电极，有效解决了硅材料在充放电过程中体积膨胀达300%导致电极快速衰退的技术难题。这一突破为开发下一代高性能汽车电池开辟了新路径。

研究首次通过多尺度多模态原位成像技术，实现了从单个粒子到整个电极层面的微观结构变化可视化。陆学坤博士表示：“这项工作通过整合多种原位成像方法，首次揭示了微观结构与电化学性能在不同尺度上的关联机制。它为创新三维复合电极结构创造了条件，有望突破当前汽车电池在能量密度、使用寿命与充电速度方面的技术瓶颈。”

高价值制造弹射中心专家大卫·格林伍德教授评价称：“高硅含量电极是实现高能量密度电池的重要方向。该研究深化了我们对电极微观结构与性能退化关系的理解，为未来更优质的汽车电池设计奠定了科学基础。”

更多信息： Xuekun Lu 等，《揭示石墨/硅复合材料中的电化学机械过程，用于设计纳米多孔和微结构电池电极》，《自然纳米技术》(2025)。期刊信息： 《自然纳米技术》