解決重要難題!科學家新技術將鋰金屬電池壽命延長三倍

2020-12-05 快科技

7月15日，據外媒報導，美國萊斯大學研發出了一種新型的電池電極材料，這將有助於克服鋰金屬電池關鍵性難題。

雖然石墨已被證明是迄今為止用於製作陰極的最好和最可靠物質，但它容納的離子數量有限。研究人員一直希望用鋰金屬箔來取代石墨，它可以容納更多的離子，使電池充電更快，並帶來更高的電池容量。

但鋰枝晶生長是影響鋰金屬電池安全性和穩定性的根本問題之一。鋰枝晶在生長過程中會不斷消耗電解液並導致金屬鋰的不可逆沉積，形成死鋰造成低庫倫效率。甚至還會刺穿隔膜導致電池內部短接，造成電池的熱失控引發燃燒爆炸。

為此，萊斯大學的研究人員將特殊的膠帶貼在構成鋰陽極一部分的銅集流體上，通過雷射處理將其加熱到2026℃。這一過程能夠將膠帶轉變成一種多孔塗層，主要由矽和氧以及少量特殊材質的石墨烯組成。初步的實驗表明，該塗層可以作為集流體部件上的保護層而不會讓電池產生鋰枝晶。

研究人員表示，使用了新圖層的鋰金屬電池相比普通的鋰金屬電池，壽命提高了三倍，在經過60次的充放電循環中仍然保持了70%的容量。更重要的是，該技術快速安全，可在室溫下操作。

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