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低成本锂电池性能提高一倍 斯坦福团队用纳米金刚石薄膜稳定锂金属阳极

导读: 纳米金刚石薄膜不仅具有优异的电化稳定性,而且具有抑制锂枝晶的极高模量。由于表面保护层的针孔会破坏离子流量的均匀性,斯坦福研究人员开发出了独特的双层结构来弥补设计缺陷,也就是,一层中的缺陷可通过另一完整层来筛误。

低成本锂电池性能提高一倍 斯坦福团队用纳米金刚石薄膜稳定锂金属阳极

据外媒报道,尽管锂金属阳极能推动下一代高能量密度电池系统的开发,但由于金属锂对液体电解质反应大、实际应用中具效率低和有安全隐患的缺点,进而阻碍了该材料的实际应用。为解决此矛盾,斯坦福大学的一组研究人员展示了使用纳米金刚石薄膜来保护锂金属的表面,锂可以在薄膜下方完成电镀并防止与电解液产生寄生反应。

纳米金刚石薄膜不仅具有优异的电化稳定性,而且具有抑制锂枝晶的极高模量。由于表面保护层的针孔会破坏离子流量的均匀性,斯坦福研究人员开发出了独特的双层结构来弥补设计缺陷,也就是,一层中的缺陷可通过另一完整层来筛误。

该大学团队通过微波-等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术合成了纳米金刚石界面,该技术在涂层应用上成本非常低。纳米金刚石界面具有超过200GPa的极高模量,是迄今为止报道的锂金属人造涂层中实际测量值的最高值,可以有效阻止锂金属枝晶生长。

作者:余秋云

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