给锂电池“加盐”后可显著延长其使用寿命

当它第一次被制造时，金属基电池的阳极材料被尽可能均匀地沉积。然而，经过反复的充电和放电循环，有害的微小晶体“枝晶”将逐渐积累并对电池造成损害。

“枝晶”会导致电极表面内部短路，并导致电池过热。如果失去控制，还会导致潜在的危险。更可怕的是，如果热量融化晶体本身，它将产生“孤立的区域”。从长远来看，由于金属区域的电路断开，电池的容量将逐渐降低。

尽管许多研究人员致力于树枝状生长的研究——这是许多金属电池(包括锂电池)将面临的一个问题——但这种现象不能完全“根除”。

好消息是，康奈尔大学的林登·阿彻教授领导的研究小组已经采取了一种全新的方法，可以防止这些有害晶体的生长。

阿彻教授和他的研究团队

在检查了沉积过程中的化学稳定性后，科学家们决定在电解液中加入卤盐。正如预期的那样，它可以有效地防止在锂电池的阳极纳米涂层上形成枝晶。

据研究人员称，这一发现可以大大延长电池的循环寿命。此外，该方法也适用于具有其他化学成分的电池电极。

阿彻教授说:“我们的研究结果表明，如果不及时处理，枝晶的生长将导致锂电池在连续充放电65小时后出现故障。”

“然而，在电解液中加入卤化物盐后，其寿命将延长至1800小时(约25倍)至无穷大，尤其是在与纳米多孔隔板匹配后”。

该测试在室温和较高的电流密度下完成(与用于评估陶瓷或聚合物电解质的电流密度相比)，这使得结果更加令人印象深刻。

这项研究的细节已经发表在最新一期的《自然材料》杂志上。