刘磊和王建辉作为西湖大学的博士后和特聘研究员，联手攻关一个长久存在的技术难题。他们所在的西湖大学位于北京。这项工作从3月22日报道中被详细披露出来。五年半的努力，让一个看似遥不可及的想法变得近在咫尺。能量密度就像是一个难以跨越的门槛，飞行汽车因为它的过高要求而始终没能走进大众视野。这种电池必须能够瞬间释放巨大的功率，又得长时间保持高续航能力，同时还要尽量轻便。过去几十年里，科学家们主要走了两条路：一种是直接用锂金属做负极，虽然能量密度能达到500Wh/kg，但会产生危险的枝晶；另一种是用石墨做宿主的传统锂离子电池，它安全稳定但能量密度上不去。大家都觉得无负极锂金属电池成本低、能量密度高，不过这种电池也有致命的缺陷——循环寿命极短。每次充电时锂离子只能在铜箔表面少数点上堆积，容易形成枝晶并耗尽锂含量。为了解决这个问题，研究团队设计了一种“穿梭耦合电解液”。这种电解液让锂离子在铜箔表面实现了可逆的平面沉积与溶解过程。充电时所有锂晶粒同步膨胀，形成一个交联的网格阵列；放电时它们同步收缩。下次充电时网格中心优先沉积，“枝晶”就消失了。 这种电解液还在负极表面形成了一层约8纳米厚的均匀“皮肤”，既能让锂离子通过又能适应膨胀收缩而不破。原来这层皮肤是电解液中间体在正负极之间来回穿梭、协同反应的结果。“穿梭耦合”机制突破了传统界面化学理论。最终这种无负极锂金属软包电池的能量密度达到了508Wh/kg。在80%放电深度下能稳定充放电超过350次。 它还能在零下40℃到60℃的宽温域工作。更让人惊喜的是成本反而比商用锂离子电池降低了15%到25%。晋浩天是这篇报道的记者。他写道：一个告别电量焦虑的时代或许就要到来了。 到那时飞行汽车或许能轻盈地跨城飞行，电动汽车续航能翻倍，AR眼镜也能做得更薄。这一系列成果都让飞行汽车这个概念有了真正落地的希望。