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用锂金属箔来取代石墨?锂电池革命性突破!

2020-07-17 09:38:12  来源:快科技

据外媒报道,美国莱斯大学研发出了一种新型的电池电极材料,这将有助于克服锂金属电池关键性难题。

虽然石墨已被证明是迄今为止用于制作阴极的最好和最可靠物质,但它容纳的离子数量有限。研究人员一直希望用锂金属箔来取代石墨,它可以容纳更多的离子,使电池充电更快,并带来更高的电池容量。

但锂枝晶生长是影响锂金属电池安全性和稳定性的根本问题之一。锂枝晶在生长过程中会不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积,形成死锂造成低库伦效率。甚至还会刺穿隔膜导致电池内部短接,造成电池的热失控引发燃烧爆炸。

为此,莱斯大学的研究人员将特殊的胶带贴在构成锂阳极一部分的铜集流体上,通过激光处理将其加热到2026℃。这一过程能够将胶带转变成一种多孔涂层,主要由硅和氧以及少量特殊材质的石墨烯组成。初步的实验表明,该涂层可以作为集流体部件上的保护层而不会让电池产生锂枝晶。

研究人员表示,使用了新图层的锂金属电池相比普通的锂金属电池,寿命提高了三倍,在经过60次的充放电循环中仍然保持了70%的容量。更重要的是,该技术快速安全,可在室温下操作。

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