據(jù)儲(chǔ)能研究者介紹,鋰金屬電池在充放電時(shí)因鋰金屬未能均勻地聚集在電極上,而大幅度減小了使用壽命,該弱點(diǎn)成為它一直未被商業(yè)化的主要因素。好在,二維氧化石墨烯材料的出現(xiàn),成為解救該電池的致命要點(diǎn),有效延長(zhǎng)壽命的同時(shí),也提高了安全性。
美國(guó)伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(UIC)的工作者設(shè)計(jì)出了一種以二維氧化石墨烯為涂層的“納米片”來(lái)彌補(bǔ)鋰金屬電池的不足:將該納米片置于兩個(gè)電極之間能夠調(diào)節(jié)鋰聚集,使之可以經(jīng)過數(shù)百次的充放電循環(huán)后仍保持較好的安全性。
眾所周知,鋰離子電池中的隔膜通常是由多孔聚合物或玻璃陶瓷纖維制成的,允許鋰離子通過的同時(shí),擋住其他部件,有效降低正負(fù)兩極材料接觸的可能性,升高整個(gè)系統(tǒng)的安全性。
UIC工程學(xué)院機(jī)械與工業(yè)工程專業(yè)副教授沙赫巴齊安-亞薩爾研究團(tuán)隊(duì)將二維氧化石墨烯噴涂到一種玻璃纖維隔膜上,即為“納米片”,改良了鋰金屬電池隔膜的性能,調(diào)節(jié)鋰離子的流動(dòng),以控制鋰的通過速度,防止鋰樹枝狀結(jié)晶的形成。另外,鋰電極表面會(huì)形成一層均勻的鋰膜,以提高電池綜合性能。
延長(zhǎng)鋰金屬電池壽命除了有上述的方法外,還能夠以三氧化鎢與石墨烯復(fù)合的材料為負(fù)極,高效減緩容量衰退速度,以增加電池的循環(huán)使用次數(shù),使得更受人們的青睞。