弗劳恩霍夫研究所的科学家们希望充分发挥金属锂负极的潜力。

来自两家弗劳恩霍夫研究所的科学家正在研究提升电池系统性能与寿命的新方法。其中一个思路是在锂金属负极中直接使用锂作为活性负极材料，从而提高电池单元的比容量。

弗劳恩霍夫IST研究所位于布伦瑞克。

图片：弗劳恩霍夫IST研究所

弗劳恩霍夫层状与表面技术研究所IST正在与弗劳恩霍夫美国中心中西部分部合作开展LIMAC项目，全称即为“用于提升锂金属电池性能的非晶碳中间层”，大致可译为“用于实现更可靠锂金属电池的非晶碳层”。该项目自2026年9月启动，预计将持续至2028年8月。

在LIMAC项目中，科学家们正在探索新的方法以进一步改进电池性能，其中特别关注锂金属负极。研究团队认为该领域仍存在提升电池寿命的潜力，尤其是针对锂金属负极与（固态）电解质之间的界面。据研究人员称，这一界面的稳定性对于打造更可靠、寿命更长的电池至关重要。

作为界面稳定剂，弗劳恩霍夫研究所的专家们现在采用了薄层非晶碳材料，首先通过一种创新的激光弧等离子体沉积技术将其沉积在铜导电层上。项目发起人解释称：“随后，这些涂覆过的材料会被放入电池单元中进行测试，并与参考电池进行比较。”通过这种方式，旨在研究哪些中间层特性对于实现电池单元中尽可能稳定的界面至关重要。需要明确的是：这种稳定剂的作用是让电池单元中的锂本身能够作为活性负极材料使用。

该项目在考虑技术性能的同时，还着眼于生态影响以及未来向更大尺寸电池的推广可行性。“一方面，通过所谓的生命周期评估（LCA）来分析相关的物质与能量流动以及该技术的环境影响；另一方面，则要同时制定出将这项技术应用于更大尺寸袋式电池的方案，”该团队解释道。通过这种方式，该项目将材料开发与电池研究相结合，并融入生态评估以及对未来规模化应用的初步思考。

对于制造商而言，其潜在优势显而易见：性能更强、寿命更长的金属锂电池既能减轻电动车的重量，又能保持较高的能量密度。不过目前LIMAC仍处于基础研究阶段。