人们对下一代高能量密度的锂金属电池寄予厚望，但在它们能应用于我们的汽车之前，还有一些关键问题需要解决。由瑞典查尔默斯理工大学领导的一个国际研究小组，现在已经为如何充电和操作电池制定了具体的指导方针，在最大限度地提高效率的同时，将短路的风险降至最低。

 

锂金属电池是几个有前景的概念之一，杏耀代理开号它可能最终取代目前广泛应用的锂离子电池——尤其是在各种类型的电动汽车上。

 

这种新型电池的一大优点是能量密度可以明显更高。这是因为电池的一个电极——阳极——由一层薄薄的锂金属箔组成，而不是像锂离子电池那样由石墨组成。在没有石墨的情况下，电池中活性物质的比例要高得多，增加了能量密度，减轻了重量。使用锂金属作为阳极也使得在另一个电极-阴极上使用高容量材料成为可能。这可以使电池的能量密度达到目前水平的3到5倍。

 

然而，最大的问题是安全问题。在著名期刊《先进能源材料》和《先进科学》最近发表的两篇科学文章中，来自查尔默斯理工大学的研究人员与俄罗斯、中国和韩国的同事一起，提出了一种以最佳和安全的方式使用锂金属的方法。其结果是，在充电过程中，金属不会形成被称为树突的尖锐针状结构，而树突会导致短路， 杏耀娱乐防劫持教学，在最坏的情况下，会导致电池着火。充放电过程的安全性是关键因素。

 

“锂金属电池短路通常是由于在充电循环过程中金属沉积不均匀，在阳极上形成树枝晶。这些突出的针导致阳极和阴极直接接触彼此，因此防止它们的形成是至关重要的。我们的指导现在可以对此作出贡献，”查尔默斯物理系研究员熊士昭说。

 

有许多不同的因素控制着锂在阳极上的分布。在充电过程中发生的电化学过程中，金属锂的结构主要受电解液中电流密度、温度和离子浓度的影响。

 

研究人员利用模拟和实验来确定如何根据这些参数来优化电荷。其目的是在锂金属阳极上形成致密、理想的结构。

 

“当电解质中的离子在充电过程中变成锂原子时，杏耀拿代理让它们精确地排列是一个困难的挑战。我们关于如何在不同条件下控制这一过程的新知识有助于制造更安全、更高效的锂金属电池，”查尔默斯物理系的Aleksandar Matic教授说。