納米級難熔鎢層提高鋰電池性能

來自班加羅爾印度科學研究所（Indian Institute of Science, Bangalore）的研究人員與卡內基梅隆大學的研究人員進行了合作發現，像難熔鎢層等這樣的納米級難熔金屬層可以提高固態鋰電池電解質中樹枝狀晶體的生長耐受性。

（圖片來源: PIB, Indian government）

帶有鋰陽極的固態鋰離子電池具有更高的能量密度，比傳統的基于液體電解質的鋰離子電池更安全。然而，固態電池的一個長期挑戰是鋰枝晶在固態電解質層上的生長，導致電池的過早短路。

來自班加羅爾印度科學研究所的研究人員提出了一種新的界面工程方法，以使固態鋰電池實現快速充電-放電率。他們發現，像鎢這樣的納米級難熔金屬層可以通過改善固態電解質中樹枝狀生長的耐受性來提高這些電池的性能。

研究小組發現，鋰離子電流集中在微觀空隙的邊緣。這些邊緣的電流比電池內的平均電流大約1萬倍。因此，有必要阻礙空隙的生長，以防止樹突的生長。

（圖片來源: flashbattery.tech）

爲了延遲空隙生長，研究人員在鋰陽極和固體電解質之間試驗了一層超薄的難熔鎢層。他們指出，由于鎢對鋰的溶解度低，它是阻礙鋰空位運動的理想候選者，因此可以延遲空隙的增長。他們與卡內基梅隆大學的研究人員合作，通過計算方法證實了他們的工作。

固態鋰電池因其出色的潜在能量密度而蓬勃發展。通過提高固態電解質（SE）的電導率和設計兼容的電池配置，可以改善其電化學性能。該團隊現在計劃在這些進展的基礎上開發全固態電池，使其能够在不到一小時內完成充電，同時在45攝氏度或更高的溫度下提供多達1000次或更多的循環。

（圖片來源: flashbattery.tech）

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