查尔默斯理工大学制定锂金属电池充电和操作指南 降低短路风险
时间:2021-01-26 09:01来源:盖世汽车 作者:刘丽婷
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（图片来源：瑞典查尔默斯理工大学）
锂金属电池以锂金属薄箔作为负极材料，而非石墨，因此具有较大能量密度，这一点与锂离子电池的原理相同。电池电极中没有石墨，不仅可以大大提高其活性物质比例、增加能量密度并减轻重量，同时，也使在正极上使用高容量材料成为可能，从而将电池能量密度提高三到五倍。
充电和放电过程中，安全性至关重要。近日，查尔默斯理工的研究人员与俄罗斯、中国和韩国的同事提出了可安全使用锂金属电池的方法，使电池在充电过程中，其中的锂金属不会形成被称为“枝晶”的针状结构，从而导致短路，甚至起火。
查尔默斯大学物理系研究员Shizhao Xiong 表示：“充电过程，金属沉积通常很不均匀，负极就会出现枝晶，随着时间推移，枝晶使正极和负极直接接触，从而导致锂金属电池会发生短路。因此，防止枝晶形成是解决短路问题的关键。而我们的指南可以很好地解决这一问题。”
控制锂在负极上的分布方式有很多种。充电过程中，锂金属结构主要受电流密度、温度和电解质中离子浓度影响。基于以上参数，研究人员可通过模拟和实验确定优化电荷方式，从而在锂金属阳极上形成高密度理想结构。
查尔默斯大学物理系Aleksandar Matic 表示：“充电时，电解液中的锂离子会变成锂原子，此时将其整齐排列非常困难。而指南对于在不同条件下控制该过程均十分有效，这将有助于制造出更加安全高效的锂金属电池。”
(责任编辑：子蕊)
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