據外媒報道，美國賓夕法尼亞州立大學（Penn State）研究人員表示，利用一種新研發的固態電解質界面膜（SEI），可充電鋰金屬電池可實現更高的能量密度，更佳性能以及更好的安全性。
隨著電動汽車、智能手機和無人機等對更高能量密度的鋰金屬電池的需求增加，SEI的不穩定性成為阻礙鋰金屬電池發展的關鍵問題，因為該電池的鋰電極表面的一層鹽層會將SEI隔離，并且傳導鋰離子。
作為鋰金屬電池內最不為人所知的部分，SEI的降解促進了樹突的形成。樹突是一種針狀結構，從電池的鋰電極中生長出來，會對電池的性能和安全性產生負面影響。
機械與化學工程教授Wang表示：“這就是為什么鋰金屬電池壽命不長的原因，界面膜一生長，電池就會不穩定。在該項目中，我們使用了聚合物復合材料來打造更好的SEI。”該項目由化學博士生Yue Gao領導，研發的增強型SEI是一個反應性聚合物復合材料，由聚合物鋰鹽、氟化鋰納米顆粒以及氧化石墨烯片組成，新型電池組件的結構就包含一層薄薄的此類材料。
研究人員研發的聚合物能夠與鋰金屬表明形成爪狀鍵合，以無源方式為鋰表面提供所需能量，使其不會與電解質中的分子發生反應，而納米片在復合材料中起到機械屏障的作用，防止鋰金屬中形成樹突。
通過化學和工程設計以及合作，該技術能夠在原子水平上控制鋰表面。此外，該反應性聚合物還減輕了電池重量、降低了制造成本，進一步促進鋰金屬電池未來發展。
來源：蓋世汽車
作者：余秋云
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