多層碳納米管鋰電池電極保護(hù)膜結(jié)構(gòu)示意圖

受訪者供圖

《自然·通訊》近日發(fā)表了軍事科學(xué)院、武漢理工大學(xué)等單位聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的研究成果，他們合成了一種多層碳納米管薄膜，能夠自組裝在金屬鋰負(fù)極表面，截停鋰枝晶。

軍事科學(xué)院副研究員張浩介紹，金屬鋰具有最高的理論比能量，被公認(rèn)是最具前景的下一代高能量電池負(fù)極材料，之所以難以應(yīng)用，是因?yàn)榻饘黉囋谘h(huán)充放電下產(chǎn)生鋰枝晶刺穿電池。

論文第一作者張慧敏介紹，團(tuán)隊(duì)巧妙設(shè)計(jì)出擁有親鋰憎鋰“雙重性格”的梯度金屬鋰保護(hù)膜，底部是具有親鋰性能的納米氧化鋅/碳納米管復(fù)合層，頂部是憎鋰強(qiáng)度高達(dá)8GPa的碳納米管層。該保護(hù)膜可以長期有效抑制鋰枝晶生長，確保電池獲得極高安全性，以及接近100%的充放電效率。