纳米级钻石可使锂电池更安全

由中国和美国科学家进行的一项研究表明，在锂电池的电解液中加入纳米尺寸的金刚石颗粒可以防止电池内部形成短路沉积物，并防止火灾等事故的发生。这项研究是由中国的清华大学和美国的德雷克塞尔大学联合进行的。这篇论文发表在新一期的《自然通讯》上。

锂电池具有高能量密度和良好的充放电性能，广泛应用于工业和消费电子领域。然而，如果使用纯金属锂作为电极，在电池内部容易产生被称为“枝晶”的枝晶沉积物，当尺寸大到一定程度时，这将导致短路。目前，锂电池一般采用嵌入锂的石墨材料作为电极，这样可以减少“枝晶”的产生，但也大大降低了储能效应，仅是金属锂作为电极的锂电池的十分之一。

研究人员将纳米钻石添加到锂电池的电解液中，发现生成的沉积物是光滑的层，而不是树枝状晶体。这一新成果有望在使用纯锂电极的情况下抑制“枝晶”的产生，使锂电池既安全又高性能。

纳米金刚石是一种非常微小的金刚石颗粒，其尺寸小于发丝直径的1/10000，且制造成本低。它们具有非常规则的结构，很容易自然排列形成光滑的表面。

在实验中，纳米钻石锂电池经历了长达200小时的稳定充放电循环，这对于一些工业应用来说已经足够，但是如果它们要用于智能手机和笔记本电脑，它们的性能需要进一步改进和验证。