军事科学院副研究员张浩介绍,金属锂具有最高的理论比能量,被公认是最具前景的下一代高能量电池负极材料,之所以难以应用,是因为金属锂在循环充放电下产生锂枝晶刺穿电池。

“双重性格”保护膜 让锂电池不被刺穿

多层碳纳米管锂电池电极保护膜结构示意图受访者供图

《自然·通讯》近日发表了军事科学院、武汉理工大学等单位联合团队的研究成果,他们合成了一种多层碳纳米管薄膜,能够自组装在金属锂负极表面,截停锂枝晶。

军事科学院副研究员张浩介绍,金属锂具有最高的理论比能量,被公认是最具前景的下一代高能量电池负极材料,之所以难以应用,是因为金属锂在循环充放电下产生锂枝晶刺穿电池。

论文第一作者张慧敏介绍,团队巧妙设计出拥有亲锂憎锂“双重性格”的梯度金属锂保护膜,底部是具有亲锂性能的纳米氧化锌/碳纳米管复合层,顶部是憎锂强度高达8GPa的碳纳米管层。该保护膜可以长期有效抑制锂枝晶生长,确保电池获得极高安全性,以及接近100%的充放电效率。

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