通用汽车为何押注少人问津的锂金属电池？

由于电动汽车的行驶范围有限，这是电动车不能被广泛采用的主要障碍之一。

汽车制造商和研究人员常常寻求三种解决方案来解决里程问题：节能汽车系统、改进的电池充电技术，或更大容量的电池。

锂金属电池与锂离子电池

所谓锂金属电池，是脱胎于麻省理工学院的SolidEngergy开发，这一技术能将当前锂电池的体积缩小一半，可以用于电动汽车。

锂金属电池的工作原理与锂离子电池类似。

在锂离子电池中，阳极和阴极被一个用电解液 "润湿 "的分离器隔开，以促进锂离子在阳极和阴极之间的移动。分离器将阳极和阴极隔离，防止短路，同时只允许锂离子通过电解液。这就产生了一个功能性电流。。

在锂离子电池中，阳极通常由石墨制成，而阴极则由钴酸锂组成。

锂离子工作原理

锂金属电池的工作方式相同，但它们使用高能锂金属代替了石墨阳极。

根据华盛顿州立大学的研究人员，锂金属被认为是电池的“梦想材料”，因为所有已知的固体材料都具有最高的能量密度。实际上，锂金属电池每磅可比锂离子电池多存储至少33％的电量，从而可生产出容量更大，重量更轻的电池。

锂金属电池面临的挑战

虽然锂金属听起来像是电动汽车开发者的明确选择，但对电池安全性的担忧一直是主要的限制。

在阳极和阴极之间传递锂离子时，锂金属电池更容易产生树枝状晶体-在锂金属上形成的固体，针状结构。如果任其发展，树枝状晶体最终将刺穿阴极，使电池短路，并有燃烧电池电解液的危险。

枝晶的形成会刺穿阴极，导致短路

即使电池不着火，树枝状晶体也会增加自放电，这意味着锂金属电池会失去长时间存储电荷的能力。由于这些缺点，制造商大多放弃了这种电池类型，而选择了更老的表弟锂离子电池。

但是，随着近年来对锂金属电池的更多研究和投资，该技术似乎正在卷土重来。

通用汽车押宝锂金属

为提升电动车的续航里程，通用汽车押注于锂金属电池来在提升电池容量上下功夫。

通用汽车总裁 Mark Reuss近日在虚拟会议中宣布，通用将在下一代电池中使用锂金属技术，并与电池创企SolidEnergySystems（SES）展开合作，共同开发和生产下一代电池。通用汽车原本也是2015年SES的早期投资者。

SES公司研究开发和制造实际上可以安全使用的锂金属电池的新方法。现在，两家公司已经宣布了一项联合开发协议，其中一部分涉及在马萨诸塞州沃本市建立制造原型生产线的计划。

通用汽车锂金属电池的原型

尽管大多数信息仍处于保密状态，但两家公司都将自己的锂金属IP摆在桌面上，仅通用汽车一家公司就拥有49项专利，正在等待45项正在申请中的专利。通用汽车声称已经开发出了带有保护阳极的锂金属电池，该锂电池已经在研究设施中完成了超过15万英里的测试。