鋰金屬電池愛長枝晶？韓國科學家利用“動態電解質”輕松解決-當前焦點

(資料圖)

財聯社上海12月16日訊（編輯 黃君芝）下一代電池可能有多種形式，而科學家們寄予厚望的一種設計涉及金屬鋰的使用。這種材料優異的能量密度可以讓電池一次為智能手機供電數天，通過設計一種可以由外部磁場控制的新型電解質，韓國科學家將這種想法推向了現實。

眾所周知，在鋰金屬電池中，石墨作為陽極被純金屬鋰取代，這種材料提供了非常高的能量密度，可以使電池充電更快，并提供多達10倍的容量，但目前的技術還難以讓它長時間穩定地工作。當電池循環時，枝晶會在陽極上形成，并可能導致電池短路、故障或著火。

迄今為止，科學家已研發了不少可能的解決方案。在上述最新研究中，韓國大邱慶北科學技術院（DGIST）又提出了一個全新的解決方案。

具體而言，科學家們試圖通過重新設計電解質溶液來解決這個問題，電解質溶液在陽極和陰極之間攜帶離子。他們通過改進離子在這種介質中的運輸方式來解決這個問題，旨在使這個過程更快、更均勻，從而將任何潛在的枝晶扼殺在萌芽狀態。

研究小組在電解質溶液中添加了磁性納米顆粒，使其對磁場有反應，并使其能夠被攪拌，使靜態電解質變成動態電解質。這樣做的結果是快速和均勻的鋰離子傳輸，可以防止枝晶形成。該團隊在一個概念電池系統中、在高充電率和穩定循環下證明這一點。

根據這些早期的結果，該團隊認為，該技術可以用于大幅提高鋰金屬電池的穩定性和壽命，并指出，當應用于其他電解質時，也可以產生相同的效果。這項研究成果已于近期發表在了《高級功能材料》雜志上。

研究作者Lee Hong-kyung教授表示，“我們通過磁性納米粒子創造出了從未嘗試過的動態電解質，這將改變電解質研究的范式。它可以立即應用于使用液體電解質的各種電化學系統?！?/p>

關鍵詞： 輕松解決 金屬電池