鋰的“廬山真面目”首次揭示

2023-08-07 07:52:43來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

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科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種在表面沉積鋰金屬的方法。圖片來(lái)源：加州大學(xué)洛杉磯分校

科技日?qǐng)?bào)記者?劉霞

美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分?？茖W(xué)家首次揭示了鋰的真正形狀，最新發(fā)現(xiàn)有望幫助科學(xué)家研制出性能優(yōu)于現(xiàn)有鋰離子電池的鋰金屬電池，也將對(duì)高性能能源技術(shù)產(chǎn)生重大影響。相關(guān)研究刊發(fā)于最近出版的《自然》雜志。

可充電鋰離子電池廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)及太陽(yáng)能和風(fēng)能存儲(chǔ)等技術(shù)領(lǐng)域，其源于鋰金屬電池。雖然鋰金屬電池可存儲(chǔ)的能量是鋰離子電池的兩倍，但它們起火甚至爆炸的風(fēng)險(xiǎn)也大得多，因此該技術(shù)尚未被廣泛采用。

金屬鋰很容易與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在正常條件下，當(dāng)金屬沉積在電極表面時(shí)，幾乎會(huì)立即形成腐蝕。最新研究中，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了一種防止腐蝕的鋰沉積技術(shù)，并發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有腐蝕的情況下，鋰原子會(huì)形成菱形十二面體。這是首次揭示了鋰真正的形狀，與基于金屬晶體結(jié)構(gòu)的理論預(yù)測(cè)相匹配。

研究團(tuán)隊(duì)表示，現(xiàn)有的鋰涂層鋪設(shè)工藝基于一項(xiàng)有200多年歷史的技術(shù)，鋰會(huì)形成具有突出尖刺的微觀(guān)細(xì)絲。在電池中，如果其中兩個(gè)尖峰交叉，可能會(huì)導(dǎo)致短路，從而引發(fā)爆炸。鋰的真實(shí)形狀表明，鋰金屬電池的爆炸風(fēng)險(xiǎn)可以降低，因?yàn)殇囋涌梢杂行虻姆绞剑皇且越徊娴男问椒e累。

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