随着电动汽车市场的快速发展，缩短锂离子电池充电时间成为关键技术挑战。韩国大学化学工程系Nam-Soon Choi教授团队与Hong-Bum教授合作，于17日宣布成功开发出一种新型电解液溶剂"异丁腈（Isobutyronitrile, IsoBN）"，可将电动汽车电池充电时间缩短至15分钟。
研究团队创新性地提出了一种调控电解液溶剂化结构的策略。该技术通过优化负极固体电解质界面膜（SEI）的形成，促进锂离子快速传输，有效解决了高速充电导致的锂沉积、电池寿命缩短等问题。
传统锂离子电池使用的碳酸乙烯酯（EC）电解液存在明显缺陷：高粘度（3.38 cp）、强溶剂化效应和大尺寸结晶结构，这些都阻碍了锂离子在高速充电时向石墨负极层的快速嵌入。此外，EC电解液还会导致金属锂在负极表面沉积，形成不可逆的"死锂"，不仅降低电池寿命，更可能引发短路和火灾风险。
Choi Nam-Soon教授团队开发的IsoBN新型溶剂可完全替代EC。该技术通过减小负极结晶尺寸、抑制锂离子脱溶剂化能垒，显著提升了充电效率。研究人员利用弱溶剂化特性的IsoBN溶剂，开发出具有以下优势的电解液系统：
粘度降低55%（1.52 cp）
离子电导率提升54%（12.80 mS/cm）
实验结果显示，即使在300次高速充放电循环后，采用IsoBN电解液的电池仍保持极高的容量保持率，且未观察到锂枝晶生长。研究团队运用X射线光电子能谱、飞行时间二次离子质谱等先进表征技术，首次在原子尺度上观测到锂离子传导路径。通过电化学应变显微镜，研究人员成功捕捉到锂离子传导的实时图像，证实电解液组成对电极界面锂离子传输具有决定性影响。
这项研究揭示了影响快充性能的关键因素：
负极SEI膜的晶体尺寸和排列状态
电解液的溶剂化结构
通过用IsoBN替代传统EC溶剂，不仅克服了低温环境下锂离子迁移速率慢的难题，更实现了室温条件下的超快速充电。
Choi Nam-Soon教授表示："我们开发的新型阴极界面技术和电解液系统，将大幅缩短锂离子电池充电时间。这项突破性研究通过创新电解液技术克服了传统环状碳酸酯电解质的局限，不仅将加速电动汽车普及，还将推动储能系统（ESS）、无人机等需要快速充电技术的领域发展。"
该研究由Choi Nam-Soon教授团队与Hong Seung-Bum教授、Choi Young-Woo教授等共同完成，Song Chae-Eun、Han Seung-Hee、Shin Sang-Hee等研究人员参与其中。
