中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)外媒報道，美國化學學會期刊（ACS journal）《納米快報》發(fā)表了一篇論文，研究人員采用空腔二氧化硅微球（hollow silica microspheres）結(jié)構(gòu)，用于容納鋰離子，其碳納米管內(nèi)心可抑制枝晶生長（dendrite growth）。由于枝晶生長被抑制，在進行200多次充放電后，其電極仍能保持高速鍍／汽提效率高達99％。
鋰金屬電池（lithium metal batteries，LMBs）獲得業(yè)內(nèi)的極大關(guān)注，因為其能量密度較高。在鋰金屬電池中，鋰金屬的比容量高，相較于標準款氫電極（hydrogen electrode），而電化電勢低。因此，鋰是一款理想的陽極材料。
然而，鋰沉降不均勻會導(dǎo)致枝晶生長，使電池的充放電效率（循環(huán)效率，cycling efficiency）減弱，乃至電池內(nèi)部出現(xiàn)短路，從而引發(fā)電池故障及安全風險。
最近，業(yè)內(nèi)提議采用電解液添加劑（electrolyte additives）、穩(wěn)定的界面層（stable interfacial layers）及修飾電極（modified electrodes）等多種方式，旨在解決鋰金屬陽極的關(guān)鍵性問題?，F(xiàn)已證實，利用架構(gòu)調(diào)整鋰枝晶積聚是最高效的方式。
盡管非均質(zhì)結(jié)構(gòu)（heterogeneous structure）在調(diào)節(jié)沉積行為（deposition behavior）中發(fā)揮著重要作用，但鋰金屬的精細管控機制受限于電泳條件（deposition conditions），如沉積性能（deposition capacity）及電流密度（current density）。因此，若沉積性能過高，需要改進該款非均質(zhì)結(jié)構(gòu)，需要引導(dǎo)，使其均勻沉淀法。
該團隊設(shè)計了復(fù)合微型籠式結(jié)構(gòu)（composite microcage），搭配碳納米管內(nèi)心（carbon nanotube core）及多孔硅護層（porous silica sheath）。復(fù)合微型籠式結(jié)構(gòu)可容納鋰金屬，其非均質(zhì)結(jié)構(gòu)可被用作鋰離子捕獲器（trapper）。
在實驗過程中，研究團隊發(fā)現(xiàn)能高效地截留鋰金屬，其電化學性能（electrochemical performance）極佳。
