科學家發現更安全的鋰電池配方：添點鉆石

鋰離子電池廣泛運用在手機、筆記本電腦等移動設備之中，由于電池短路造成移動設備引燃等危險事件也在不斷增多。中美兩國科學家共同合作完成了一項新研究，他們在鋰離子電池的電解質內添加了納米級的鉆石微粒，以戒備電池內部生成導致短路的沉積物，避免因電池短路引起的火災事故。

鋰離子電池能量密度高、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。而大多數鋰離子電池采用嵌鋰的石墨材料作為電極，雖然在一定程度上減少了樹突的發生，但也大大降低了鋰離子電池的儲能效果（僅為金屬鋰作為電極的鋰離子電池的十分之一）。

研究人員這次在鋰離子電池電解質中加入了納米級的鉆石，他們發現電池內部生成的沉積物是平滑的層狀而并非樹突，這個新發現有望在使用純鋰金屬作為電極時抑制樹突的發生，從而讓鋰離子電池都能發揮更好的安全性和高效性。

據知道，納米級鉆石是極微小的鉆石顆粒，尺寸不及頭發絲直徑的萬分之一，而它們的制造成本也很低廉，并具有非常規矩的結構，容易自然排列成為平滑的表面。研究人員在實驗中使用了添加納米級鉆石的鋰離子電池做了200小時的充放電循環實驗，實驗結果顯示該技術在一些工業使用應當是足夠的，可惜的是要用在智能手機或者筆記本電腦中，還需要進一步驗證性能。

目前這項研究發表在新一期的《自然通訊》雜志中，該研究由中國清華大學和美國德雷克塞爾大學等機構共同完成。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除