韓國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)研討委員會(huì)和光州科學(xué)技術(shù)研討所的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種提高鋰金屬電池耐用性的解決方案,其間包括運(yùn)用碳纖維紙作為負(fù)極資料。
在《先進(jìn)能源資料》雜志上發(fā)表的一篇文章中,科學(xué)家們解釋說(shuō),雖然鋰金屬電池已經(jīng)被認(rèn)為是有出路的可充電電池,由于它們的陽(yáng)極顯示出比商用石墨陽(yáng)極高10倍的理論容量,但隨著充放電循環(huán)的積累,鋰枝晶傾向于在陽(yáng)極上成長(zhǎng),這一事實(shí)阻止了商業(yè)化。
枝晶的構(gòu)成導(dǎo)致電池功能差和短路。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,研討團(tuán)隊(duì)用一種含有金屬鋰的薄碳纖維紙取代了通常運(yùn)用的金屬鋰涂層銅薄膜。碳纖維紙?jiān)谟蔁o(wú)定形碳和無(wú)機(jī)納米顆粒組成的碳單絲上具有分層結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)了鋰的親和力,避免了鋰枝晶的成長(zhǎng)。
先前的研討標(biāo)明,銅薄膜陽(yáng)極在大約100次循環(huán)后會(huì)短路。另一方面,新式碳纖維紙陽(yáng)極具有300次循環(huán)的優(yōu)異穩(wěn)定性。
運(yùn)用碳纖維紙的鋰金屬電池的能量密度高達(dá)428 Wh/kg,約為運(yùn)用銅薄膜的1.8倍。
科學(xué)家們表明,除了提高功能外,新溶液還簡(jiǎn)化了電極制作進(jìn)程,由于熔融的鋰可以迅速注入碳纖維紙中。
首席研討員Sung-Ho Lee在一份媒體聲明中表明:“考慮到碳纖維的密度和成本比銅低五倍,我們提出的負(fù)極資料是一項(xiàng)重要成就,可以加速耐用和輕質(zhì)鋰金屬電池的商業(yè)化?!?/p>