斯坦福大学开发新涂层 让锂金属电池更安全耐用

据外媒报道，斯坦福大学（Stanford University）和SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory）的研究人员发明一种新涂层，可以使轻质金属锂电池更加安全耐用，推动下一代电动汽车的发展。

在测试过程中，这种涂层可大幅延长电池寿命，并且极大限制锂枝晶的产生，避免刺穿电池正负极之间的隔板，解决燃烧问题。锂枝晶不仅能破坏电池，在电池的易燃液体中，还会造成短路。锂离子电池偶尔也会有同样的问题，但是，锂金属充电电池受到的影响更大。

比起锂离子电池，锂金属电池每磅至少可以多提供三分之一的电量，而且要轻得多，这是因为锂金属电池采用轻质锂作为正电荷端，而不是笨重的石墨。研究人员Cui表示：“如果锂金属电池的性能得到提升，除了笔记本电脑和手机这些便携式电子产品，汽车产业将是最大的受益者。因为在电动汽车运行的过程中，电池大约消耗了自身能量的四分之一，影响电动汽车的里程和生产成本。”

“传统锂离子电池的容量几乎已经开发到了极限，”斯坦福大学博士生、主要研究人员之一David Mackanic表示，“因此，开发新型电池来满足不断增长的能量密度要求至关重要。”

斯坦福大学和SLAC研究团队，在标准锂金属电池的正电荷端（即负极），测试他们的涂层，负极通常是锂枝晶形成的地方。他们利用带有特殊涂层的负极和其他组件，构建可运行电池。经过160次循环之后，他们的锂金属电池能够保持起始容量的85%。普通的锂金属电池在经过这么多次循环后会释放30%的锂，即使没有爆炸，也几乎没有任何用处了。

新涂层通过创建分子网络，将带电锂离子均匀地输送到电极上，防止形成锂枝晶。它可以防止电池发生不必要的化学反应，还可以减少负极上的化学物质堆积，以免这些物质在短时间内迅速破坏电池的供电能力。斯坦福大学博士生Zhiao Yu表示：“我们的新涂层设计使锂金属电池更加稳定，具有进一步发展的前景。”目前，该团队现在正在改进他们的涂层设计，以提高容量保持率和电池循环周期。