据外媒报道,加州大学圣地亚哥分校(University of California San Diego)的研究人员开发了一种简单而有效的方法来表征锂金属电池的性能,这种方法借助于一种广泛使用的成像工具——扫描电子显微镜。这项进展有望加速开发更安全、更持久、能量密度更高的电动汽车和电网级储能电池。这项研究发表在《美国国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)》上。
锂金属电池的储能潜力有望达到目前锂离子电池的两倍。这可以使电动汽车的续航里程翻倍,并延长笔记本电脑和手机的续航时间。但要实现这一潜力,研究人员必须应对一个长期存在的挑战:控制锂的形态,即锂在充放电过程中如何在电极上沉积。
当锂沉积更均匀时,电池的循环寿命更长。相反,当锂沉积不均匀时,会形成针状结构(称为枝晶),这些结构可能会刺穿电池隔膜,导致电池短路和失效。
过去,研究人员主要通过目测显微镜图像来确定锂沉积物的均匀性。这种做法导致不同实验室的分析结果不一致,难以比较不同研究的结果。