碳纳米膜有望将锂金属电池寿命延长一倍

25 06月 2021

2021-06-25 09:11

近日，我们从外媒获悉，耶拿弗里德里希席勒大学、波士顿大学(BU)和韦恩州立大学(WSU)的科学家发现，使用碳纳米膜控制电池内锂离子的流动，可以控制电池内部形成枝晶树突的频率，从而将锂金属电池的寿命延长一倍。

在锂离子电池中，锂金属电池因其能量密度而成为最有前途的电池之一，但强烈的化学反应会形成树突，可以理解为，在电池内部形成的针状结构，它会导致刺穿隔板，致使电池短路，从而可能引发火灾。

而目前相关领域的研究人员找到了一种巧妙的方法来防止这种情况发生，就是使用碳纳米膜控制电池内锂离子的流动；他们观察到电池内部的渗透层具有不规则的孔径，在孔较大的膜区域中，树突倾向于更频繁地形成。而碳纳米膜比普通膜上的孔更均匀，也非常薄，并且不会快速形成树突，有效的增加了电池的使用寿命。

在一项实验中，科学家采用了对照试验，将一组常规锂电池与使用了碳纳米膜的电池相互对比，带有碳纳米膜的电池在尝试充电放电两倍于常规电池的时间内，并没有明显出现树突现象，并且其充电速度还是常规电池的一倍以上。但目前尚不清楚这种碳纳米膜如何影响充电速度，研究人员还在继续研究此项技术，并希望在未来能够应用在汽车电池的快充技术等方面。