弗劳恩霍夫研究所的研究人员致力于释放锂金属负极的潜力。

来自两家弗劳恩霍夫研究所的研究人员正在探索提升电池系统性能与使用寿命的新方法。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。

弗劳恩霍夫布伦瑞克研究所的所在地。

图片来源：弗劳恩霍夫布伦瑞克研究所

弗劳恩霍夫表面工程与薄膜技术研究所正在与弗劳恩霍夫美国中心中西部分部合作开展LIMAC项目，该项目的名称意为“用于提升锂金属电池单元可靠性的非晶碳中间层”。该项目自2025年9月启动，预计将持续到2028年8月。

作为LIMAC项目的一部分，研究人员正在探索新的方法来进一步改进电池技术，重点关注锂金属负极。该团队认为，在开发寿命更长的电池单元方面存在巨大潜力，尤其是在锂金属负极与（固态）电解质之间的界面问题上。研究人员指出，这一界面的稳定性对于实现更可靠、更耐用的电池单元至关重要。

为稳定这一界面，弗劳恩霍夫研究所的专家们正在引入薄层非晶碳。首先，他们利用创新的激光弧等离子体沉积技术将这些层沉积在铜制集流器上。“随后这些涂层材料将在电池单元中接受测试，并与参考电池进行比较，”研究人员解释道。其目的是确定层间材料的哪些特性对于在电池单元内实现最稳定的界面至关重要。显然，这种稳定剂旨在让电池中的锂本身能够作为活性阳极材料使用。

除了技术性能之外，该项目还着眼于生态影响以及未来向更大尺寸电池的扩展可行性。“一方面，我们将通过生命周期评估来分析相关的物质与能量流动以及该技术带来的环境影响；另一方面，同时会研究将这项技术扩展到更大容量电池的方案，”团队如此解释。通过这种方式，该项目将材料开发与电池研究相结合，并同步进行生态评估以及未来扩展的初步考量。

对于制造商而言，其潜在价值显而易见：更强大、寿命更长的锂金属电池能够在保持高能量密度的同时减轻电动汽车的重量。不过，LIMAC目前仍处于基础研究阶段。