锂电池的技术@@发展@@，已经多年没有取得突破性的进展@@。究其原因@@，是难以在提升容量密度的同时@@，保证材料安全@@、稳定@@、快速地重复充放电@@。导致衰减的罪魁祸首@@，就是微观结构上的锂晶枝@@。这些尖锐的针状结构@@，可能会刺破电芯的隔膜@@，导致短路@@、甚至起火@@。限制其增长的一种方法@@，就是控制电池的充电速率@@。但在生活节奏日渐加快的当下@@，这样的妥协是难以接受的@@。
这项电池技术@@的突破@@，集中在一种穿上碳纳米薄膜的新型阳极材料上@@。
好消息是@@，莱斯大学的科学家们@@，已经找到了一种让当前广泛使用的锂离子电池容量成倍@@提升的好方法@@。
此前@@，有实验室借助过凯夫拉纤维来限制晶枝的生长@@、或@@者使用全新类型的电解质@@（携带电荷的化学溶液@@）。
早在去年的时候@@，莱斯大学的同一研究团队@@，就已经开发出了一种用沥青制成的锂金属电池@@。它的充电速度更快@@、且对晶枝的形成有更强的抵抗力@@。
现在@@，研究团队更进了一步@@，将碳纳米薄膜引入其中@@。它被用于涂覆电池的锂金属阳极@@，用于更有效地浸没晶枝@@，类似于拿重物压草坪@@、以抑制杂草@@。
对比图@@：右侧为没有碳纳米管薄膜来限制锂晶枝的金属阳极@@。
这种薄膜从阳极吸收锂离子@@，并在充电过程中分配它们@@。但所有这些@@，都不会影响电池的充电速率@@。研究合著者@@ Rodrigo Salvatierra 表示@@：
碳纳米管薄膜的作用@@，是将沉积的金属锂散布开来@@，从而形成一个没有晶枝的光滑层@@。
这样的改进@@，并不会限制此类电池的充电速率@@、甚至放心地运用高倍@@率充放电@@。
在将新组件部署到去年的沥青@@-锂电池后@@，研究人员发现其在超过@@ 580 次循环后@@，依然能够防止晶枝的生长@@。此外电池的库伦效率保持在@@ 99.8%，成品也更易于打造@@。
左一起为莱斯大学化学家@@@@ James Tour、研究生@@ Gladys López-Silva、以及博士后研究员@@ Rodrigo Salvatierra 。
不过@@ Salvatierra 解释到@@：与早先的沥青电池相比@@，它有一些不同的地方@@。
首先@@，我们用碳纳米管薄膜来修饰固态的锂金属箔@@，这两种材料早已做好了被电池所用的准备@@@@。
其次@@，在沥青衍生的电极中@@，锂金属必须进行电化学沉积@@，才能在完整的电池装置中使用@@。
最终@@，采用这种新型阳极的电池@@，能够较市售产品存储@@ 3~5 倍@@的电量@@。即便充满后放置一个月@@，其电荷损失也都可以忽略不计@@。换言之@@，它会是一种可靠的长期储能解决方案@@。
有关这项研究的详情@@，已经发表在近日出版的@@《先进材料@@》（Advanced Materials）期刊上@@。原标题为@@：
《Suppressing Li Metal Dendrites Through a Solid Li‐Ion Backup Layer》
[编译自@@：New Atlas , 来源@@：Rice University]
文章来源@@@@：cnBeta.COM