鋰電池能量密度高、充放電性能好，在工業(yè)和消費(fèi)電子領(lǐng)域用途廣泛。但如果以純金屬鋰作電極，電池內(nèi)部容易生成被稱(chēng)為“樹(shù)突”的樹(shù)枝狀沉積物，其尺寸大到一定程度后會(huì)造成短路。目前鋰電池一般用嵌鋰的石墨材料為電極，可減少“樹(shù)突”產(chǎn)生，但也大幅降低了儲(chǔ)能效果，僅為金屬鋰作電極的鋰電池的十分之一。

 

研究人員把納米鉆石添加到鋰電池電解質(zhì)中，發(fā)現(xiàn)生成的沉積物是平滑的層狀，而不是樹(shù)枝狀。這項(xiàng)新成果有望在使用純鋰電極情況下抑制“樹(shù)突”生成，使鋰電池兼具安全性和高性能。

 

納米鉆石是極微小的鉆石顆粒，尺寸還不到頭發(fā)絲直徑的萬(wàn)分之一，制造成本低廉。它們具有極為規(guī)則的結(jié)構(gòu)，容易自然排列形成平滑表面。

 

添加了納米鉆石的鋰電池在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)受了長(zhǎng)達(dá)200小時(shí)的穩(wěn)定充放電循環(huán)，對(duì)一些工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)這已足夠，但如果要用于智能手機(jī)和筆記本電腦，還需進(jìn)一步提高和驗(yàn)證性能。