中國粉體網(wǎng)訊  金屬鋰可完美替代石墨，做鋰離子電池的負(fù)極材料,，從而使后者破解“續(xù)航里程差”的難題。近日,，山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院馮金奎副教授課題組的這一最新成果發(fā)表在頂級(jí)期刊《納米能量》上,。這一技術(shù)的面世，讓被視為“不適合做電動(dòng)車動(dòng)力”的鋰電池迎來翻身希望,。

純電動(dòng)汽車是汽車產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)話題,，其核心部件之一鋰電池更是屢屢被推向輿論的風(fēng)口浪尖，對(duì)鋰電池性能和續(xù)航的“詬病”是最大的抱怨點(diǎn),。這源于鋰電池近年來技術(shù)一直沒有明顯突破,。據(jù)了解，商業(yè)化電池負(fù)極主要是容量較低的石墨負(fù)極材料，限制了電池的能量密度和續(xù)航里程,。與此形成對(duì)比,，金屬鋰是一種非常理想的鋰電池負(fù)極材料，可解決其能量密度和續(xù)航里程問題,。

馮金奎認(rèn)為,，要使用金屬鋰作為鋰離子電池的負(fù)極材料，主要需要克服兩個(gè)難題：安全性和循環(huán)壽命,。困擾金屬鋰負(fù)極的主要問題是鋰枝晶,，在循環(huán)過程中，由于局部極化的因素,，使得金屬鋰表面生長鋰枝晶,，當(dāng)鋰枝晶生長到一定程度的時(shí)候就可能穿透隔膜，引發(fā)安全問題,，此外如果鋰枝晶發(fā)生斷裂,，就會(huì)形成“死鋰”，造成電池容量損失,，因此鋰枝晶是阻礙金屬鋰負(fù)極應(yīng)用的最大障礙,。

馮金奎副教授課題組利用真空蒸餾的方法脫除商業(yè)化黃銅中的低沸點(diǎn)金屬鋅來合成3D多孔銅，并作為鋰金屬負(fù)極的集流體,。真空蒸餾是通過蒸發(fā)前驅(qū)體中的一種或多種組分,，從而得到純的高沸點(diǎn)產(chǎn)物的一種方法。該方法對(duì)環(huán)境友好,、成本低,、易于工業(yè)化。所制備的多孔銅的孔徑和孔率可以通過蒸餾時(shí)間和溫度來調(diào)控,，并且所產(chǎn)生的副產(chǎn)物鋅可以回收利用。該多孔銅作為金屬鋰負(fù)極集流體時(shí),，可以抑制鋰枝晶的生長,，從而提高電池的安全性；也可以緩解循環(huán)過程中產(chǎn)生的體積膨脹,，從而形成穩(wěn)定的SEI膜和電極結(jié)構(gòu),，得到良好的循環(huán)性能和倍率性能。