一種新的涂層可以使輕質(zhì)鋰金屬電池安全耐用

核心提示:新涂層通過形成一個分子網(wǎng)絡(luò)將帶電的鋰離子均勻地輸送到電極上，從而防止鋰的形成。它可以防止電池中不必要的化學(xué)反應(yīng)，還可以減少陽極中化學(xué)物質(zhì)的積累，從而防止它們破壞電池的電源。

根據(jù)發(fā)表在《焦耳》雜志上的一項研究，斯坦福大學(xué)和美國SLAC國家加速器實驗室的研究人員發(fā)明了一種新的涂層，可以使輕質(zhì)金屬鋰離子電池安全耐用，從而出現(xiàn)下一代電動汽車。

在實驗室測試中，該涂層顯著延長了電池的壽命，并且通過極大地限制鋰通過電池正極和負極之間的屏障來處理燃燒問題。

研究人員指出，鋰金屬電池每磅至少比鋰離子電池多三分之一的能量，而且非常輕，因為它們使用輕質(zhì)鋰作為正電荷，而不是較重的石墨。從筆記本電腦到移動電話，便攜式電子產(chǎn)品可能受益于更可靠的鋰金屬電池，但真正的收入來源將是汽車。電動汽車的最大阻力在于，電池本身就占了成本的四分之一，而這正是問題的核心所在。

傳統(tǒng)鋰離子電池的容量已經(jīng)達到極限，因此開發(fā)新的電池以滿足現(xiàn)代電子設(shè)備的高能量密度要求是至關(guān)重要的。

斯坦福大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究小組在標準鋰金屬電池的正極(稱為陽極)上測試了他們的涂層。最終，他們將這種特殊涂層的陽極與市場上的其他組件結(jié)合起來，制造出了功能齊全的電池。經(jīng)過160次循環(huán)，他們的鋰金屬電池仍然供應(yīng)第一次循環(huán)85%的能量。普通的鋰金屬電池在多次循環(huán)后只能釋放大約30%的能量，即使它們沒有爆炸，也沒有什么用處。

新涂層通過形成一個分子網(wǎng)絡(luò)，將帶電的鋰離子均勻地輸送到電極上，從而防止鋰的形成。它可以防止電池中不必要的化學(xué)反應(yīng)，還可以減少陽極中化學(xué)物質(zhì)的積累，從而防止它們破壞電池的電源。

該團隊目前正致力于改進涂層設(shè)計，以便在更多的周期內(nèi)測試電池，并提高容量保持能力。