电动车市场持续增长，许多消费者在电池的安全性方面却遇到了难题。以锂离子电池为核心，为了提升行驶距离，制造商不断增强能量密度，使离子转移更频繁，从而提高性能，但伴随的安全风险也不断增加。消费者反馈中，电池相关的问题占据一定比例，主要集中在充电时产生的过热现象以及实际续航里程的缩减。选择长续航的车型担心突发故障，而挑选安全性较高的车辆又担心途中出现电力耗尽，这种左右为难的情绪让不少人陷入犹豫。
锂枝晶是安全隐患的关键所在。在充电过程中，锂离子从正极迁移到负极，正常情况下应当均匀分布，但负极表面常存在不平整区域，离子倾向于在局部区域聚集。随着时间推移，这些聚集形成针状突起，这些突起不断生长，穿透隔膜后导致正负极直接接触，造成短路并引发高温。热量迅速扩散容易引起火灾。许多高能量电池的拆解案例中，都能观察到类似的结构特征。
过去应对枝晶问题的方法主要集中在化学方面。涂层试图阻挡突起，但难以掌控厚度，厚了则影响离子传导，薄了则不起作用。固态电解质方案旨在彻底锁定离子，但所用材料易出现裂缝，界面电阻亦较高，制造成本也较昂贵。行业普遍将未来希望寄托于固态电池，认为这是根本解决之道，然而从实验室到规模生产，材料的稳定性与相容性问题一直未能得到有效解决，阻碍了进步的步伐。
此次，浦项科技大学选择了与众不同的途径。学校没有沿用纯粹的全固态技术，而是利用磁场从物理层面引导离子流动。研究团队于2025年10月8日将其成果投递到《能源与环境科学》期刊，提出了一种磁场转换的阳极结构。该项目由金元培教授带领，团队成员还包括宋圭康以及金敏浩等人。
阳极所采用的材料为锰铁氧体这一类型的转化化合物，表面覆盖一层导电碳。在锂离子嵌入的过程中，材料发生转变反应，生成具有铁磁性质的金属纳米粒子，这些颗粒嵌入到亲锂的氧化锂基体中。外加磁场后，这些纳米粒子像微型磁铁般排列，形成局部的微小磁场。
带电的锂离子在磁场影响下，受到洛伦兹力作用，其运动路径被散开，不会集中堆积。这样一来，离子的流动变得均匀，成核的能垒也趋于统一，因此沉积层展现出平滑、致密的结构，避免了刺状生长。通过原位X射线微观成像及模拟计算验证了这一机制，即便在更快的沉积速率条件下，也能保持稳定的形态状态。
这种阳极的可逆容量明显优于传统的石墨负极。多次循环试验表明，经过反复充放电后，效率依然保持在较高水平，全电池的整体性能也印证了其持久的稳定性。它还结合了转换反应中的表面电容特性，进一步增强了能量存储能力。整个体系依然采用锂离子与锂金属结合的存储方式，在现有的电池结构基础上做出了有针对性的优化。
汽车制造商最关心的是，这项技术无需完全推倒重建生产线。固态电池则需要采用全新的材料和工艺，改造投入极大，而磁场转化只需在阳极部分进行优化，具有更高的兼容性。只要磁场强度保持在适宜范围内，就能发挥作用，不会对其他部件产生过强的影响。
在实际操作中，仍存在一些工程技术难题亟待解决。例如，如何在电池包内实现磁场的均匀分布，材料在高温及振动环境下是否会失去磁性，以及磁场对车辆电子系统的干扰如何有效隔离，这些问题都需要通过反复试验来确认。同时，回收阶段中磁性部件的处理流程也应提前制定详细方案。
论文发表后，研究工作进入了下一阶段的验证环节。金元培教授团队指出，该方法同时解决了锂金属阳极的稳定性问题和枝晶生长难题，为增强容量、延长循环寿命以及提升充电速度奠定了新的基础。目前仍处于从实验室到中试的过渡期，预计还需数年时间进行工程化推进。
在行业中，许多人原本专注于固态电池，但当认识到物理调控同样能够解决相关难题时，思维逐渐转变，开阔了新的视角。现有的锂离子电池生产设备庞大，每一项小规模的改良都能够迅速转化为显著的效率提升，这项技术恰好处在这一节点上。消费者关心的续航能力与安全性已不再是完全对立的因素。
若技术顺利应用，高能量密度电池的安全性能将显著增强。一辆电动车在一次充电后能够行驶更长距离，同时发生热失控的可能性也会减少，停车场或充电站的事故发生率可能随之降低。在选择汽车时，消费者不再需要在续航能力和安全性之间做出取舍。
不可否认，任何新兴技术都需要经过时间的验证。电池的重量是否会因引入磁性材料而略有增加，以及整体车辆集成后的表现如何，这些细节仍需通过实际测试来确认。团队的跨学科思路本身尤为引人关注，从材料物理的角度入手解决电池难题，避免了单纯化学途径所面临的瓶颈。
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