中國(guó)粉體網(wǎng)訊  盡管電動(dòng)汽車發(fā)展迅速，但鋰離子電池的安全性仍然令人擔(dān)憂,，其樹枝狀晶體具有多個(gè)分支，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)汽車電池起火,。據(jù)美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)出版物官網(wǎng)近日消息,，韓國(guó)研究人員已經(jīng)使用半導(dǎo)體技術(shù)來提高鋰離子電池的安全性。由儲(chǔ)能研究中心李仲基（音譯）博士領(lǐng)導(dǎo)的韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究所的研究小組,，通過在鋰電極表面形成保護(hù)性半導(dǎo)體鈍化層,，成功抑制了樹枝狀晶體的生長(zhǎng)。

　　當(dāng)鋰離子電池充電時(shí),，鋰離子被輸送到陽極,，并以鋰金屬的形式沉積在表面，形成樹狀結(jié)構(gòu),。這些鋰枝晶導(dǎo)致了不可控的體積波動(dòng),，并導(dǎo)致固體電極與液體電解質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng),，從而引起火災(zāi)。

　　為了防止枝晶的形成,，研究小組將富勒烯（一種高電子導(dǎo)電半導(dǎo)體材料）暴露在等離子體中,，導(dǎo)致在鋰電極和電解質(zhì)之間形成半導(dǎo)體鈍化碳質(zhì)層,。半導(dǎo)體鈍化碳質(zhì)層允許鋰離子通過,，同時(shí)由于肖特基勢(shì)壘的產(chǎn)生而阻擋電子，并阻止電子和離子在電極表面和內(nèi)部相互作用,，從而阻止鋰晶體的形成和枝晶的生長(zhǎng),。

　　使用鋰對(duì)稱電池在極端的電化學(xué)環(huán)境中測(cè)試了具有半導(dǎo)體鈍化碳化層的電極的穩(wěn)定性，其中典型的鋰電極在長(zhǎng)達(dá)20次的充電/放電循環(huán)中保持穩(wěn)定,；而新開發(fā)的電極穩(wěn)定性顯著增強(qiáng),，鋰樹枝晶生長(zhǎng)在高達(dá)1200次的充放電循環(huán)中被抑制。此外,，除了已開發(fā)的電極外,，使用鈷酸鋰正極，在500次循環(huán)后保持了大約81%的初始電池容量,，比傳統(tǒng)鋰電極提高了大約60%,。

　　李仲基說：“有效地抑制鋰電極上的樹枝晶生長(zhǎng)有助于提高電池的安全性。這項(xiàng)研究中提出的開發(fā)高度安全的鋰金屬電極的技術(shù),，為開發(fā)不會(huì)造成火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的下一代電池提供了藍(lán)圖,。”

　　研究團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)目標(biāo)是提高這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)可行性,，“我們的目標(biāo)是用更便宜的材料取代富勒烯,，從而使半導(dǎo)體鈍化碳層的制造更具成本效益”。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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