为了让电动汽车在充电之间尽可能行驶更长时间，它们的电池需要充满能量。 一种选择是锂金属电池，它的关键组件由这种轻质元素制成。 这使得它们比广泛使用的锂离子电池具有更大的存储容量，后者的相同组件由石墨制成。 尽管锂金属电池可以存储比同等尺寸的锂离子电池更多的能量，但它们也会更快地退化，从而限制了它们的充电和放电次数。 但是研究人员发现了一种新的充电技术，可以实际恢复损坏的材料，从而显着延长电池的寿命。
当可充电锂基电池充电和放电时，锂离子在带正电的阴极和带负电的阳极之间来回移动。 但是随着时间的推移，少量活性材料无法附着到阳极的主体上。 在电池内部，丢失的块形成微小的锂“岛”，大多数研究人员曾认为这些锂“岛”是惰性的——直到现在。 斯坦福大学的研究人员发现，这些孤立的碎片仍然可以做出电响应，随着电池的充电和放电而在物理上前后移动。 他们的发现发表在《自然》杂志上。
科学家们发现，这些锂岛可以晃动到足以在孤立的锂和阳极之间重新建立电连接。 他们意识到，他们可以通过在电池充满电后立即释放少量电流来哄骗材料重新结合在一起。 该研究的主要作者、斯坦福大学材料科学家刘芳（音译）说：“这就是我们如何促进[丢失的锂]向阳极生长以重新建立电连接的方式。” 当使用这种方案对锂金属测试电池进行充电时，它可以执行更多的充电循环，持续时间比接受标准充电的电池长 29%。
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普林斯顿大学电化学和材料科学家凯尔西·哈泽尔（Kelsey Hatzell）说，这项发现有助于对锂金属电池的基本理解，她没有参与这项研究。 她说：“观察……孤立的锂金属的动态非常具有挑战性”，并补充说，研究人员“设计了许多非常有趣的实验，开始揭示其机制”。 但她指出，实际应用可能还很遥远； 这些电池仍然达不到可充电电池必须承受的数千次充电循环。
斯坦福大学的研究人员希望进一步开发他们的充电方法，以最大限度地延长锂金属电池的寿命。 他们还在研究一种可以延长锂离子电池使用寿命的充电方案。 高级作者、斯坦福大学材料科学家崔屹（音译）说：“我将把[这项研究]视为电池领域——锂离子、锂金属——的一项重大发现。 我认为它可以推广到整个电池领域。”