納米級鉆石可使鋰電池更安全

中美兩國科學家合作完成的一項研究顯示，向鋰離子電池的電解質里添加納米尺度的鉆石微粒，可以戒備電池內部生成導致短路的沉積物，避免起火等事故。這項研究由中國清華大學和美國德雷克塞爾大學等機構合作完成，論文發表在新一期英國《自然通訊》雜志上。

鋰離子電池能量密度高、充放電性能好，在工業和消費電子范疇用途廣泛。但如果以純金屬鋰作電極，電池內部容易生成被稱為樹突的樹枝狀沉積物，其尺寸大到一定程度后會造成短路。目前鋰離子電池一般用嵌鋰的石墨材料為電極，可減少樹突萌生，但也大幅降低了儲能效果，僅為金屬鋰作電極的鋰離子電池的十分之一。

研究人員把納米鉆石添加到鋰離子電池電解質中，發現生成的沉積物是平滑的層狀，而不是樹枝狀。這項新成果有望在使用純鋰電極情況下抑制樹突生成，使鋰離子電池兼具安全性和高性能。

納米鉆石是極微小的鉆石顆粒，尺寸還不到頭發絲直徑的萬分之一，制造成本低廉。它們具有極為規矩的結構，容易自然排列形成平滑表面。

添加了納米鉆石的鋰離子電池在試驗中經受了長達200小時的穩定充放電循環，對一些工業使用來說這已足夠，但如果要用于智能手機和筆記本電腦，還需進一步提高和驗證性能。

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