最近的進展大大降低了鋰電池爆炸的風險，為更安全、更可靠的儲能解決方案鋪平了道路。研究人員已經(jīng)證明，通過使用精確排列銅原子的金屬箔來減緩鋰枝晶的生長，可以大大提高電池的安全性和使用壽命。
由韓國蔚山科技大學能源與化學工程學院的 Hyun-Wook Lee 教授領導的研究團隊在無陽極鋰電池中使用了通過創(chuàng)新的非接觸式熱處理生產(chǎn)的單晶 Cu(111) 箔。這種先進的箔片有助于鋰在電池表面均勻分布，有效防止枝晶形成。因此，無陽極鋰電池的實施現(xiàn)在可將爆炸風險降至最低。
研究小組通過促進單晶 Cu(111) 箔上的水平而非垂直鋰生長，成功解決了枝晶形成問題，即在鋰堆疊過程中不均勻形成的不規(guī)則、分支狀結構。
枝晶是增加爆炸風險的主要原因，因為它們可能會造成電氣短路。從歷史上看，充電過程中枝晶的形成對鋰金屬電池的商業(yè)化構成了重大障礙。
研究團隊與 IBS 多維碳材料中心 (CMCM) 主任 Rodney S. Ruoff 教授、江原國立大學 Sunghwan Jin 教授和 KAIST Dong-Hwa Seo 教授等杰出專家合作，證實提高鋰生長的均勻性可產(chǎn)生穩(wěn)定的四面體晶體結構，從而提高效率和安全性。
該論文發(fā)表在《能源與環(huán)境科學》雜志上。
在對各種銅箔上鋰的生長模式進行比較研究中，該團隊發(fā)現(xiàn)高米勒指數(shù)晶面的不規(guī)則排列有助于枝晶的形成。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)可能徹底改變電池設計的下一代金屬基板提供了重要見解。
李教授指出：“以前的鋰電池研究主要集中在充電方面。我們的研究結果表明，鋰的生長方式從垂直向水平發(fā)生了轉變，為實現(xiàn)無陽極鋰電池的商業(yè)化提供了一條有希望的途徑。”
