华中农业大学开发新型锂负极技术可提高锂金属电池的安全性和效率

现在，电动汽车和个人便携式电子产品持续增长，对电池的需求越来越高锂电池具有更高的容量，耐用性和安全性，有望取代常用的锂离子电池要普及锂金属电池，需要解决两个具有挑战性的问题首先，这类电池容易积累锂枝晶，其次，电极的体积变化很大这些问题会导致电池性能下降，造成安全隐患据国外媒体报道，发表在Nanoresearch杂志上的一篇论文显示，研究人员描述了一种通过热灌注开发三维复合锂阳极的技术，可以有效解决锂沉积和充电循环中的能量损失问题

华中农业大学研究员曹飞飞教授说:锂金属电池能量密度高，有望成为电动汽车的电化学储能装置可是，锂枝晶生长和锂阳极体积变化大的问题影响了它的实际应用探索合适的方法来解决锂负极的问题具有重要意义，可以提高电池的实用性

为了解决这些问题，研究人员创造了3D支架，并将熔融锂注入其中确保技术安全性的关键在于使用由双镁铝纳米片组成的层状体根据介绍，这种材料是一种亲锂材料，可以吸引锂形成合金介质熔融锂被吸引到纳米片上，并通过表面张力被带到3D支架上据研究人员介绍，这种表面张力具有重要意义，它可以促进熔融锂瞬间渗透到3D体内，形成稳定的3D锂阴极

研究人员对使用这项技术开发的电池进行了严格的测试与现有技术相比，这些电池形成管状枝晶，但厚度波动仅为3%相比之下，使用现有技术，大尺寸电极的增长率为22%

研究人员还测试了电池的存储效率或电流效率，以测量容量和能量损失经过100次充电循环后，仍能保持98.6%的效率相比之下，普通锂金属电池经过23次充电循环后，会有明显的能量损耗

展望未来，研究人员计划继续改进锂金属电池，以促进这项技术的广泛应用曹教授说:下一步，我们将用轻基材料取代重基材料，生成高质量比的活性锂，提高电池的能量密度研究人员希望制备出高安全性的锂复合负极，使电池的能量重量密度达到500 Wh·kg—1以上，从而提高市场竞争力