隶属于蔚山科学技术大学 (UNIST) 的研究团队，近日成功开发出一种创新的凝胶状电解液材料，该材料可显著延长专为长途驾驶设计的高压电动汽车(EV)电池的寿命，并提升其安全性。高压锂离子电池(LIB)虽能存储更多能量，但充电电压高于4.4V时，易产生活性氧(ROS)，导致电池老化加速、膨胀增加及爆炸风险上升。而此次研发的基于蒽的半固态凝胶电解质 (An-PVA-CN) 凝胶聚合物电解质 (GPE)，从根本上阻止了高压充电过程中电极释放ROS，为电池提供了双重保护。

研究团队由蔚山科学技术大学能源与化学工程学院的宋铉坤教授领衔，与韩国化学技术研究院 (KRICT) 和韩国电子技术研究院 (KETI) 的专家合作完成。该新型电解液中的蒽组分能与不稳定的表面氧结合，防止其转化为活性氧，同时还能捕获并去除已存在的活性氧。此外，腈基(-CN)基团可稳定正极中的镍金属，防止充电过程中溶解和结构变形。研究第一作者李正仁指出：“这项研究的独特之处在于，它直接从源头上阻止了活性氧的形成。”实验数据显示，采用这种电解液的电池在4.55V高电压下，经过500次充放电循环后仍能保持初始容量的81%，而传统电池在仅180次循环后容量就下降到80%以下，电池寿命提高了近三倍。同时，气体析出导致的膨胀也显著减少，凝胶电解质将膨胀限制在约13微米，相比传统电池的85微米，膨胀量减少了约六倍。

宋铉坤教授表示，这项研究表明高压电池中的氧反应可以在电解液设计阶段进行控制，这一原理有望应用于开发轻型锂离子电池，为航空航天领域和大规模储能系统提供新的解决方案。

更多信息： Jeongin Lee 等人，《电解液驱动的高压锂离子电池中氧二聚化和析氧反应的抑制》，《先进能源材料》(2025)。期刊信息： 先进能源材料