在科學(xué)家們?yōu)樽非蟾玫碾姵囟剿鞯脑S多不同設(shè)計(jì)中,鋰金屬(鋰離子電池負(fù)極材料技術(shù)與設(shè)備研討會(huì))是一種具有巨大潛力的結(jié)構(gòu)。然而,阻礙該技術(shù)發(fā)展的一個(gè)問題是,被稱為枝晶的觸角狀生長(zhǎng)物的形成會(huì)迅速導(dǎo)致電池失效。研究人員為這個(gè)問題提出了一個(gè)有希望的解決方案,其形式是可以刷在電極表面的細(xì)粉,以確保它們能繼續(xù)被使用。
隨著電池的循環(huán),枝晶開始在陽極上形成,并可能導(dǎo)致電池短路、失效或起火。我們已經(jīng)看到了許多有趣的潛在解決方案,納米管薄膜、膠帶和激光處理只是最近的一些例子。
在他們的最新工作中,由科學(xué)家們?cè)噲D用一種新穎的刷洗處理來解決這個(gè)問題。該技術(shù)首先對(duì)陽極進(jìn)行刷洗,以創(chuàng)造一個(gè)有紋理的表面,然后將磷和硫制成的粉末刷入其中。這導(dǎo)致粉末與鋰金屬陽極發(fā)生反應(yīng),形成一層精細(xì)的保護(hù)膜,改變其表面能量。
這提供了一個(gè)金屬復(fù)合表面,防止鋰金屬從陽極流失,這是鋰金屬電池的一個(gè)常見問題,”研究人員說道?!颁嚱饘匐姵氐娜萘窟h(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的鋰離子電池,但鋰金屬往往難以反復(fù)充電?!?/span>
該薄膜具有調(diào)整陽極表面的效果,以促進(jìn)循環(huán)過程中更均勻的行為,從而促進(jìn)電池的壽命。它在測(cè)試電池中經(jīng)歷了340次充電循環(huán),看到它們比現(xiàn)成的電池多保留70%的容量。該薄膜在電池退化的另一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)方面也表現(xiàn)良好,它能保持超低極化超過4000小時(shí),比沒有該薄膜的陽極長(zhǎng)約8倍。