研究人员开发了一种稳定锂电池的薄膜

研究人员已经制造了一种二氧化钛薄膜，可以帮助稳定锂电极，为提高日常电子设备(如手机)的电池容量打开了大门。

　　

   

   

图片:反蛋白石结构的二氧化钛薄膜是如何工作的

对许多人来说，电池驱动的电子设备，如手机、笔记本电脑，甚至电动汽车，现在都是必需品。然而，这些设备通常每天至少需要充电一次。要想延长两次充电之间的时间，就需要开发出能够储存更多能量的电池。虽然锂金属电极有望显著提高能量密度，但其稳定性的缺乏意味着电池的使用寿命较短，存在严重的安全隐患。

在《绿色能源与环境》期刊上发表的一项研究中，来自南开大学和英国剑桥大学的一组研究人员展示了他们开发的一种稳定锂电极的新方法。它利用反蛋白石结构的电极界面保护膜，有效地控制了离子在电极表面的电沉积过程。

“锂就像一个不守规矩的孩子，”该研究的作者之一、南开大学材料科学与工程学院材料化学教授李国然解释说。“它在电极反应过程中的反复行为导致电极表面不均匀和尖锐的树突，这些树突会刺穿隔膜并导致火灾。这使得电池不稳定和不安全。”

为了控制这种不稳定性，李教授和他的同事决定放弃传统的保护电极表面免受腐蚀的方法，开发一种具有规则结构和活性成分的薄膜来管理锂的行为。

他说:“反蛋白石结构中高度有序的通道均匀了锂离子的分布，并有效地调节了电沉积过程的每个阶段，以实现最终目标，即使锂金属电极稳定地为电池工作。”

负责此次调查和数据整理的博士生吴学文表示，这是锂金属电极领域的一项有价值的研究成果。“我们的研究表明，保护膜的规则结构和活性成分可以有效地调节电极反应过程，以提高最终的电化学性能。”他补充说:“我们希望我们的研究可以为详细探索Li金属电极的反应过程提供一个新的视角，并促进高性能Li金属电池的实际应用。”

，可能会影响本文报告的工作。