中美兩國科學(xué)家合作完成的一項(xiàng)研究顯示，向鋰電池的電解質(zhì)里添加納米尺度的鉆石微粒，可以防止電池內(nèi)部生成導(dǎo)致短路的沉積物，避免起火等事故。
這項(xiàng)研究由中國清華大學(xué)和美國德雷克塞爾大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作完成，論文發(fā)表在新一期英國《自然·通訊》雜志上。
鋰電池能量密度高、充放電性能好，在工業(yè)和消費(fèi)電子領(lǐng)域用途廣泛。但如果以純金屬鋰作電極，電池內(nèi)部容易生成被稱為"樹突"的樹枝狀沉積物，其尺寸大到一定程度后會造成短路。目前鋰電池一般用嵌鋰的石墨材料為電極，可減少"樹突"產(chǎn)生，但也大幅降低了儲能效果，僅為金屬鋰作電極的鋰電池的十分之一。
研究人員把納米鉆石添加到鋰電池電解質(zhì)中，發(fā)現(xiàn)生成的沉積物是平滑的層狀，而不是樹枝狀。這項(xiàng)新成果有望在使用純鋰電極情況下抑制"樹突"生成，使鋰電池兼具安全性和高性能。
納米鉆石是極微小的鉆石顆粒，尺寸還不到頭發(fā)絲直徑的萬分之一，制造成本低廉。它們具有極為規(guī)則的結(jié)構(gòu)，容易自然排列形成平滑表面。
添加了納米鉆石的鋰電池在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)受了長達(dá)200小時(shí)的穩(wěn)定充放電循環(huán)，對一些工業(yè)應(yīng)用來說這已足夠，但如果要用于智能手機(jī)和筆記本電腦，還需進(jìn)一步提高和驗(yàn)證性能。
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