康奈爾大學研究發現給鋰電池“加鹽”后可顯著延長其使用壽命

用鹽腌制和延長肉類的保質期有著悠久的歷史。但現在，康奈爾大學的研究人員發現，在鋰基電池的陽極中添加一些“鹽”可以大大延長其使用壽命，因為這可以大大緩解電池長期使用后的退化問題。這一發現可以應用于其他金屬基化學應用，如更輕、更節能的緊湊型鋰硫電池，預計三年后將投入商業應用。

當它首次制造時，金屬基電池的陽極材料被盡可能均勻地沉積。然而，經過反復的充電和放電循環，有害的微小晶體“枝晶”會逐漸積累，對電池造成危害。

樹枝狀物會導致電極表面內部短路，導致電池過熱，如果失控，也會導致潛在的危險。更可怕的是，如果熱量使晶體本身熔化，就會產生一個“孤立區域”。從長遠來看，由于金屬區域的電路斷開，電池的容量將逐漸降低。

盡管許多研究人員致力于“枝晶”（樹突）生長的研究，這是許多金屬電池（包括鋰電池）將面臨的問題，但這種現象無法完全“根除”。

好消息是，康奈爾大學的Lynden Archer教授領導的一個研究小組采用了一種全新的方法，可以阻止這些有害晶體的生長。

在檢查了沉積過程中的化學穩定性后，科學家們決定在電解質中添加鹵素鹽。不出所料，它可以有效地防止鋰電池陽極納米涂層上形成枝晶。

研究人員表示，這一發現可以極大地延長電池的循環壽命。此外，該方法也適用于具有其他化學成分的電池電極。

Archer教授說：“我們的研究結果表明，如果不及時處理，枝晶的生長將導致鋰電池在連續65小時的充放電循環后失效。”

然而，在向電解質中添加鹵化物鹽后，其壽命增加到1800小時（約25倍）至無窮大，特別是在與納米多孔隔膜匹配后。

該測試是在室溫和更高的電流密度下進行的（與陶瓷或聚合物電解質的評估相比），這使得結果更加令人印象深刻。

這項研究的細節已發表在最新一期的《自然材料》雜志上。用鹽腌制和延長肉類的保質期有著悠久的歷史。但現在，康奈爾大學的研究人員發現，在鋰基電池的陽極中添加一些“鹽”可以大大延長其使用壽命，因為這可以大大緩解電池長期使用后的退化問題。這一發現可以應用于其他金屬基化學應用，如更輕、更節能的緊湊型鋰硫電池，預計三年后將投入商業應用。

當它首次制造時，金屬基電池的陽極材料被盡可能均勻地沉積。然而，經過反復的充電和放電循環，有害的微小晶體“枝晶”會逐漸積累，對電池造成危害。

樹枝狀物會導致電極表面內部短路，導致電池過熱，如果失控，也會導致潛在的危險。更可怕的是，如果熱量使晶體本身熔化，就會產生一個“孤立區域”。從長遠來看，由于金屬區域的電路斷開，電池的容量將逐漸降低。

盡管許多研究人員致力于“枝晶”（樹突）生長的研究，這是許多金屬電池（包括鋰電池）將面臨的問題，但這種現象無法完全“根除”。

好消息是，康奈爾大學的Lynden Archer教授領導的一個研究小組采用了一種全新的方法，可以阻止這些有害晶體的生長。

在檢查了沉積過程中的化學穩定性后，科學家們決定在電解質中添加鹵素鹽。不出所料，它可以有效地防止鋰電池陽極納米涂層上形成枝晶。

研究人員表示，這一發現可以極大地延長電池的循環壽命。此外，該方法也適用于具有其他化學成分的電池電極。

阿徹教授說：“歐……

研究結果表明，如果不及時處理，枝晶的生長將導致鋰電池在連續65小時的充放電循環后失效。"

然而，在向電解質中添加鹵化物鹽后，其壽命增加到1800小時（約25倍）至無窮大，特別是在與納米多孔隔膜匹配后。

該測試是在室溫和更高的電流密度下進行的（與陶瓷或聚合物電解質的評估相比），這使得結果更加令人印象深刻。

這項研究的細節已發表在最新一期的《自然材料》雜志上。

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