防止鋰金屬電池中樹突形成，可讓其使用壽命增加了至少一倍

導讀耶拿大學、波士頓和底特律的研究小組成功地防止了鋰金屬電池中樹突的形成，從而使其使用壽命增加了至少一倍。

與鋰離子電池相比，鋰金屬電池每單位重量可容納兩倍的能量。然而，鋰枝晶（小的針狀結(jié)構(gòu)）阻礙了研究的進展，研究人員將其比作滴水石洞中的石筍，形成于鋰金屬陽極上。

因此，耶拿弗里德里希－席勒大學、波士頓大學和韋恩州立大學的團隊研究了一種方法來防止在電荷轉(zhuǎn)移過程中沉積的原子形成上述結(jié)構(gòu)。這個過程被稱為枝晶成核，該團隊通過應用一層薄薄的保護膜成功地避免了這個過程。分離膜的孔隙影響樹枝狀物的成核，使離子傳輸更加均勻。

美國韋恩州立大學的副教授Leela Mohana Reddy Arava表示“關(guān)鍵的創(chuàng)新是用一種不會改變當前電池制造工藝的超薄膜來穩(wěn)定電極或電解質(zhì)界面?！?/p>

耶拿大學的Andrey Turchanin教授補充道“覆蓋分離器上的膜具有直徑小于一納米的孔隙。這些微小的開口小于臨界核的尺寸，從而阻止了枝晶成核。相反，鋰是以光滑的薄膜形式沉積在陽極上?！?/p>

該團隊表示，他們已經(jīng)進行了數(shù)百次充放電循環(huán)，沒有檢測到任何樹枝狀的生長。

他們?yōu)樵摲椒ㄉ暾埩藢＠Ｏ乱徊绞强慈绾螌⒍S膜的應用整合到制造過程中。研究人員說，他們還打算把這個想法應用于其他電池類型。

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