半導(dǎo)體技術(shù)可減少動(dòng)力電池起火風(fēng)險(xiǎn)

在鋰離子電池充電時(shí)，鋰離子被輸送到負(fù)極，并以鋰金屬的形式沉積在電池表面，從而形成枝晶突起。這些鋰枝晶能夠引起不可控性體積波動(dòng)，并導(dǎo)致固體電極和液體電解質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)，從而引起火災(zāi)，并嚴(yán)重影響電池性能。

為有效解決這一問(wèn)題，由韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（KIST）儲(chǔ)能研究中心的Dr. Joong Kee Lee領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)在鋰電極表面形成保護(hù)性半導(dǎo)體鈍化層，成功抑制枝晶生長(zhǎng)。這種晶體具有多個(gè)分支，能夠?qū)е?span>電動(dòng)汽車中的電池發(fā)生火災(zāi)。

據(jù)了解，為了防止枝晶形成，研究團(tuán)隊(duì)將等離子體暴露在富勒烯（C60）中。富勒烯是一種高電子導(dǎo)電半導(dǎo)體材料，可使鋰電極和電解質(zhì)之間形成半導(dǎo)體鈍化碳質(zhì)層。

半導(dǎo)體鈍化碳質(zhì)層允許鋰離子通過(guò)，同時(shí)通過(guò)產(chǎn)生的肖特基勢(shì)壘阻止電子，并阻止電子和離子在電極表面和內(nèi)部相互作用，避免形成鋰晶體和枝晶生長(zhǎng)。

Dr. Joong Kee Lee表示“有效抑制鋰電極上的枝晶生長(zhǎng)，有助于提高電池安全性。這項(xiàng)研究提出開(kāi)發(fā)高度安全的鋰金屬電極的技術(shù)，為開(kāi)發(fā)沒(méi)有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的下一代電池提供了藍(lán)圖?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)目標(biāo)是，提高這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)可行性“用更便宜的材料代替富勒烯，以制造半導(dǎo)體鈍化碳質(zhì)層，使其更具成本效益。”