據外媒報道，賓夕法尼亞州立大學研究團隊表示，想要開發可靠、快速充電、適宜在寒冷天氣下工作的汽車電池，自組裝薄層電化學活性分子或將成為解決方案。
鋰圖片來源：PSU官網
金屬電池是繼鋰離子電池之后的下一代電池，”賓夕法尼亞州立大學機械工程教授、電池和儲能技術中心的主要研究人員Donghai Wang說，“這種電池使用的是鋰負極，能量密度更高，但存在枝晶生長、效率低和循環壽命短等問題?！毖芯咳藛T表示，具有電化學活性的自組裝單層，可以分解成合適的構成部分，保護鋰負極表面，從而解決這些問題。
這類電池由鋰負極、鋰金屬氧化物正極和電解質構成，其電解質中含有鋰離子導電材料和保護性薄膜層。在快速充電或在寒冷的條件下，如果沒有保護層，電池中可能逐漸長出鋰枝晶，最終會導致電池短路，大大降低電池的實用性和循環壽命。Wang表示：“關鍵在于調整分子化學，使其能夠在表面自我組裝。”在充電時，這種單層可以提供良好的固態電解質界面，從而保護鋰負極。
研究人員將這種單層膜沉積在薄銅層上。在電池充電時，鋰撞擊單層并分解形成穩定的界面層。部分鋰與剩余的層體一起沉積在銅上，原層分解的部分在鋰上面進行重組，從而保護鋰，防止生成鋰枝晶。
據研究人員介紹，利用這項技術，可以提升電池的存儲容量，增加充電次數。Wang說：“這項技術的關鍵在于能夠在需要的時候及時形成一層膜。這種膜可以分解并自動轉化，然后留在銅上并覆蓋鋰表面。這種技術可以應用于無人機、汽車或一些水下低溫應用的小型電池中?！?p>
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