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(gè)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(yáng)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(xiàng)研究，斯坦福大學(xué)和美國(guó)SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)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(dòng)汽車。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，該涂層顯著延長(zhǎng)了電池的壽命，并且通過極大地限制鋰通過電池正極和負(fù)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?yàn)樗鼈兪褂幂p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(dòng)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(dòng)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)鋰金屬電池的正極(稱為陽(yáng)極)上測(cè)試了他們的涂層。最終，他們將這種特殊涂層的陽(yáng)極與市場(chǎng)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(gè)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(yáng)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(tuán)隊(duì)目前正致力于改進(jìn)涂層設(shè)計(jì)，以便在更多的周期內(nèi)測(cè)試電池，并提高容量保持能力。