斯坦福大學開發新涂層 讓鋰金屬電池更安全耐用

據外媒報道，斯坦福大學（StanfordUniversity）和SLAC國家加速器試驗室（SLACNationalAcceleratorLaboratory）的研究人員發明一種新涂層，可以使輕質金屬鋰離子電池更加安全耐用，推動下一代電動車的發展。

在探測過程中，這種涂層可大幅延長電池壽命，并且極大限制鋰枝晶的萌生，避免刺穿電池正負極之間的隔板，處理燃燒問題。鋰枝晶不僅能破壞電池，在電池的易燃液體中，還會造成短路。鋰電池偶爾也會有同樣的問題，但是，鋰金屬充電電池受到的影響更大。

比起鋰電池，鋰金屬電池每磅至少可以多提供三分之一的電量，而且要輕得多，這是因為鋰金屬電池采用輕質鋰作為正電荷端，而不是笨重的石墨。研究人員Cui表示：“如果鋰金屬電池的性能得到提升，除了筆記本電腦和手機這些便攜式電子產品，汽車產業將是最大的受益者。因為在電動車運行的過程中，電池約莫消耗了自身能量的四分之一，影響電動車的里程和加工成本。”

“傳統鋰電池的容量幾乎已經開發到了極限，”斯坦福大學博士生、主要研究人員之一DavidMackanic表示，“因此，開發新型電池來滿足不斷增長的能量密度要求至關緊要。”

斯坦福大學和SLAC研究團隊，在標準鋰金屬電池的正電荷端（即負極），探測他們的涂層，負極通常是鋰枝晶形成的地方。他們利用帶有特殊涂層的負極和其他組件，構建可運行電池。經過160次循環之后，他們的鋰金屬電池能夠保持起始容量的85%。一般的鋰金屬電池在經過這么多次循環后會釋放30%的鋰，即使沒有爆炸，也幾乎沒有任何用處了。

新涂層通過創建分子網絡，將帶電鋰離子平均地輸送到電極上，戒備形成鋰枝晶。它可以戒備電池發生不必要的化學反應，還可以減少負極上的化學物質堆積，以免這些物質在短時間內迅速破壞電池的供電能力。斯坦福大學博士生ZhiaoYu表示：“我們的新涂層設計使鋰金屬電池更加穩定，具有進一步發展的前景。”目前，該團隊今朝正在改進他們的涂層設計，以提高容量保持率和電池循環周期。

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