鋰金屬電池愛長枝晶？韓國科學(xué)家利用“動態(tài)電解質(zhì)”輕松解決

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(shù)還難以讓它長時間穩(wěn)定地工作。當(dāng)電池循環(huán)時，枝晶會在陽極上形成，并可能導(dǎo)致電池短路、故障或著火。迄今為止，科學(xué)家已研發(fā)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(xué)技術(shù)院（DGIST）又提出了一個全新的解決方案。具體而言，科學(xué)家們試圖通過重新設(shè)計電解質(zhì)溶液來解決這個問題，電解質(zhì)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(zhì)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(tài)。研究小組在電解質(zhì)溶液中添加了磁性納米顆粒，使其對磁場有反應(yīng)，并使其能夠被攪拌，使靜態(tài)電解質(zhì)變成動態(tài)電解質(zhì)。這樣做的結(jié)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(tǒng)中、在高充電率和穩(wěn)定循環(huán)下證明這一點。

根據(jù)這些早期的結(jié)果，該團隊認為，該技術(shù)可以用于大幅提高鋰金屬電池的穩(wěn)定性和壽命，并指出，當(dāng)應(yīng)用于其他電解質(zhì)時，也可以產(chǎn)生相同的效果。這項研究成果已于近期發(fā)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(chuàng)造出了從未嘗試過的動態(tài)電解質(zhì)，這將改變電解質(zhì)研究的范式。它可以立即應(yīng)用于使用液體電解質(zhì)的各種電化學(xué)系統(tǒng)?！?/span>