锂离子电池给移动电子装备带来了革命性的变化，并正在交通运输方面获得进展，可是要想进一步改良电池的利用寿命和功率，就需要新手艺。此中一种选择是：锂金属电池，它的利用寿命更长，充电速度更快，但这项手艺存在问题。锂沉积物(凡是被称为锂枝晶)偏向在在阳极上发展，这可能会发生短路，从而致使电池掉效、着火或爆炸。

石墨炔布局(左图)和其在按捺锂金属电池中锂枝晶发展的利用(右图)

本文来历：材料科技在线 微旌旗灯号

此刻，来自中国科学院化学研究所，中国科学院年夜学，南开年夜学，汕头年夜学和中国高压科学手艺高级研究中间的研究人员设计了一种基在碳同素异形体(名为石墨炔)的隔阂，用作锂离子的过滤器，并避免枝晶发展。科研人员将这一科研功效颁发在了“Materials Today Energy”杂志上。

锂金属电池在概念上近似在锂离子电池，但依靠在锂金属阳极。在放电进程中，锂金属阳极经由过程外部电路向阴极供给电子。但是，在充电时，锂金属会沉积在阳极上。恰是在这个进程中，不受接待的树突才能构成。

这就是隔阂阐扬感化的处所。薄的隔阂由超薄(10nm)的石墨制炔成，(石墨炔是由丁二烯键毗连的二维单层碳原子六角形)，具有一些显著的特征。石墨炔不但同时具有柔韧性和坚忍性，其化学布局构成了一个平均的多孔网格，只答应一个锂离子经由过程每一个孔。这调理了离子经由过程薄膜的活动，使得离子的分散高度平均。对电池而言主要的是，该膜的这类特点有用地按捺了锂枝晶的发展。

“按捺锂枝晶可以不变固体电解质中心相，从而提高装配的寿命和库仑效力，”中国科学院化学研究所的李玉良注释说。“它可以免环球app平台树枝状的锂枝晶激发短路，从而提高电池的平安性。”

研究人员认为，石墨炔薄膜可以降服锂和其他碱金属电池持久以来所面对的例如锂枝晶等辣手的问题。

“石墨炔是一种环球体育app官网完善的材料，具有超等共轭布局，固有带隙，自然年夜孔布局和半导体特征，这为解决该范畴的重年夜科学问题提出了庞大环球app手机版的但愿。”Li说。

这类二维材料也很简单，而且在正常的尝试室前提下易在出产。

“虽然需要更多尽力来提高峻范围石墨炔膜的质量，但我们认为石墨炔可能会在锂电池的平安性方面带来一些重年夜冲破。”Li说。

原文来自：materialstoday，原文标题问题：Carbon layer makes lithium-metal batteries safer，由材料科技在线团队编译