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美国两大学利用PDMS层减少锂金属电池锂晶枝的生成

盖世汽车讯据外媒报道，对高密度储能（high-density energy storage）技术而言，锂金属电池是最具前景的电池产品之一。如今，亚利桑那州立大学（Arizona State University，ASU）的研究人员与莱斯大学（Rice University）的同行们将3D聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）层或硅树脂（silicone）层用作锂金属阳极的基材，旨在缓解锂晶枝的生成。

据亚利桑那州立大学物质传输与能源系教授Hanqing Jiang宣称，该方法或将延长电池使用寿命，旨在消除锂离子电池及锂空气电池的安全风险，还能被用于金属阳极电池。

Jiang表示，他及旗下的研究团队并未将解决问题的关键放在寻找新材料或电化学性能方面，那是机械工程师们干的活。他们另辟蹊径，将注意力放在应力方面，因为应力本身就是锂晶枝增长的因素之一。

该研究的内容包括：向电池阳极下方新增一层PDMS，旨在“大幅减少（remarkable reductions）”锂晶枝增长。据研究人员透露，上述因素与锂金属内部的累计应力有直接关联性，而褶皱（wrinkles）状的PDMS基材对于缓解应力将起到积极作用。

此外，该研究团队还设计了一种新方法——为PDMS基材，利用其多面性立体结构，希望延长锂金属电池的使用寿命，同时维持其高能量密度。（本文图片选自greencarcongress.com）

作者：盖世汽车李文龙

着火了也能继续供电！新电解质可大幅提高锂电池安全性

来源：快科技

在日常生活中，手机、电脑、电动汽车等已成为我们生活的一部分，这些电子产品都离不开锂离子电池。

近日，斯坦福大学崔屹教授领衔的团队在锂金属电池安全性方面取得重大突破。

该团队研发出了一种新型锂金属电池电解质，不仅超轻、能量密度高，其安全性能也非常好，就算在着火的情况下也能继续工作！

很长一段时间以来，增加锂电池的能量密度成了锂电池研究的一个重要方向。一般来说，锂电池的能量密度越高，电子产品的续航时间越长。

但锂金属电池也有其自身的缺陷，其安全性还有待提高。

据了解，锂电池主要靠电解质传递正负极之间的电流，电流传递次数的不断增加，锂金属电极的表面会长出一种叫做锂枝晶的东西。

这种锂晶枝能刺穿电池正极负极之间的电解质，让电池的正极负极直接连在一起造成短路，从而导致起火或爆炸。

为此，崔屹团队使用了高机械强度的聚酰亚胺（Polyimide，PI）、阻燃剂十溴二苯乙烷（DBDPE）和高导电性的聚氧化乙烯（PEO）、双三氟甲基磺酰氨基锂（LiTFSI）构成的新型固态电解质。

60°C下300小时的测试证明了这种高强度的电解质材料能很好地压制锂枝晶的生长，且由于新型电解质添加了阻燃剂DBDPE材料，在锂电池点着之后的2秒钟内火焰就自熄了，防火性能非常好。

崔屹团队的这一研究标志着锂金属电池已经可以在拥有高能量密度的同时，也兼具极强的安全性。

显然，这项成果为锂金属电池安全性的研究指明了一条全新的道路。

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