斯坦福大学工程学院的研究团队最近弄清楚了怎样稳定锂电池中的锂，能使典型的EV成为主流的经济型车型。该团队认为如果300英里续航里程的EV电池的价格为2.5万美元，就能与每加仑40英里的燃油汽车竞争了。
延长EV电动汽车续航里程的梦想常常会伴随着高价，所以很多研究者，特别是斯坦福研究团队成员美国前能源部长朱棣文（Steven Chu），对能真正降低电池价格又能延长里程的想法很感兴趣。
我们痴迷树突世界，因为它听起来就像是来自星际迷航里恶劣环境的邪恶外星生物（他们都很可恶），但是在现实生活中，树突的确很可恶，至少对于锂电子电池来说。
在2008年，我们的姐妹网站Gas2.org就很关注朱棣文对于解决树突问题的想法了，而在这之前，他还在能源部长的位置上走弯路。
现在，朱棣文已经回到了在斯坦福大学工程学院原来的位置，加入了崔屹（Yi Cui）带头的研究团队，昨天与主要作者Guangyuan Zheng一起在Nature Nanotechnology上在线发表了一篇题为“互联中空碳纳米球稳定锂金属正极”的论文，解决了树突问题。
树突是指毛茸茸的苔状纤维，随着时间的推移会长满锂离子电池，降低电池效率，带来安全隐患。我们在劳伦斯伯克利实验室（Lawrence Berkeley Laboratory）的朋友做了以下简要阐述：
电池经过多次的充电/放电过程后，特别是在频繁的充电/放电情况下，锂微纤维，也叫做“树突”， 就会像葛藤一样从锂电极的表面开始蔓延，遍布整个电解质，最后到达另一端电极。
电流通过时，这些树突会造成电池短路，迅速过热，有时还会着火。
随便说一句，葛藤是一种杂草蔓藤，已经吞噬了美国东南部。
EV用锂离子电池续航里程的三个问题：
锂离子电池对于一些人来说很陌生，这种电池有两极，即正、负极。在电池充电时，电子会通过电解质溶液（或者固体状），从正极移动到负极。
锂离子电池中的锂就在电解质中，既不是正极也不是负极。典型锂离子电池的正极是由石墨和硅组成。锂性能优越，但出现了树突问题。
锂在电池充电时会扩张，甚至能超过硅或石墨的极限，导致电极表面凹凸不平，锂离子通过坑和裂缝就会从电解质中被吸引到正极，导致苔状纤维也就是树突的生长。
树突也不是唯一的问题。斯坦福大学称延长EV用锂离子电池续航里程还需要改善锂正极与电解质之间的化学反应管理，以便阻止正极“用光”电解质。
最后一个问题就是控制锂正极与电解质相互作用产生的热量。
蜂窝解决方案
斯坦福大学提出了“蜂窝”解决方案，互锁碳纳米球，将纳米球层叠到锂阳极。20纳米厚的纳米蜂窝需要叠5000层，相当于一根头发的宽度，但似乎能做到。
蜂窝结构灵活，能够稳固正极因充电而扩张的表面，在放电时也一样。
斯坦福大学表示，目前为止这样的结果很乐观。在测试过程中，新的锂正极在经过150次充电/放电的过程后，效率能达到99%。
新的锂正极99%的效率非常重要，因为可销售的电池在经过多次充电后，效率需要达到99.9% （这就是为家庭评分提供基础的库伦效率）。早期的锂正极尝试很快就是消失了，开始效率能达到99.6%，但是在仅仅100次的充电后，就将降到50%。
就电池而言，99.6%的效率明显低于预期的99.9%。同样，斯坦福大学研究的锂正极在经过超过150次的充电/放电后，效率仍能达到99%，这样的结果是非常难得的，更接近商业可行性，但是离预期99.9%的效率还是差了一大截。
斯坦福大学打算下一步将重心放在电解质上，也许就能尝试研究出新的锂离子电池。