美國康奈爾大學研究發現給鋰電池“加鹽”后可延長其壽命

用鹽來腌制肉類并延長其保存期限，已經有很長一段歷史。而現在，美國康奈爾大學的研究人員發現，給鋰基電池的陽極添加某些“鹽”的話，還可以大幅延長其使用壽命——因為此舉能極大地緩解電池在長久使用后所存在的退化問題。這項發現可適用于其他基于金屬的化學應用，比如更輕和更節能的致密型鋰硫電池，并且有望于3年后投入商業化應用。

在剛被制造出來的時候，一枚基于金屬的電池的陽極材料是被盡可能均勻地沉積著，但是在經過一次次的充放電循環后，有害的微小枝晶會逐漸積累，并對電池造成危害。枝晶可導致電極表面上產生內部短路并引發電池過熱，假如失控，還會導致潛在的危險。更可怕的是，如果熱量將晶體本身給融化了，就會產生“孤立區域”，長此以往，電池的容量就會因為金屬區域的電路斷開而逐漸減少。這是許多金屬電池(包括鋰電池)都會面臨的問題。

好消息是，由康奈爾大學Lynden Archer教授所帶領的一個研究小組，已經采取一種全新的方法，能夠阻止這些有害晶體的生長。

在檢視了沉積過程中的化學穩定性之后，科學家們決定在電解質中添加鹵鹽。正如預期的那樣，它能夠非常有效地防止枝晶在鋰電池陽極納米涂層上的生成。

據研究人員介紹，這項發現可能使電池的循環使用壽命被極大地延長。此外，該方法也適用于采用其他化學物質組成的電池電極。

Archer教授說：“我們的研究結果表明，如果不及時處理，樹突的生長會造成鋰電池在65個小時的連續充放電循環后出現故障。但在向電解質中添加了鹵化物鹽之后，其壽命被增加到了1800個小時(約25倍)到無限，特別是配合納米多孔分隔符之后。”

這項測試是在室溫和更高的電流密度下完成的(與用于評估陶瓷或聚合物電解質相比)，這使得其結果更加令人印象深刻。有關這項研究的詳細內容，已經發表在《自然材料》(Nature Materials)雜志上。