锂硅化物改性锂箔作锂电池阳极

韩国蔚山科技大学(UNIST)最近在一项研究中发明了一种新技术，该技术有望大大提高锂金属电池的性能。这种高性能的电池有希望发展成为下一代商用可充电电池。研究人员通过实验观察了电池充放电循环的性能表现，验证了这种技术可以提高电池性能。

韩国蔚山科技大学能源和化学工程学院的李贤武(Hyun-WookLee)教授与新加坡科学与技术研究机构(A*Star)合作领导的课题组取得了突破性成果。

锂金属电池是一种以锂为阳极的可充电电池。在许多不同的阴极材料中，锂金属的驱动电压是最低的，同时电池的容量是传统石墨阳极电池的10倍左右。因此，锂金属作为潜在的下一代负极材料受到了广泛的关注，它可以用在电动汽车和大型储能系统中。

虽然锂金属阳极是高能量密度电池的理想选择，但是难以用在商业话的电池中。主要原因是锂金属在电池的连续充放电过程中倾向于生长成树枝状结构，这可能导致电池性能较差。因为锂金属表面层的树枝状结构会穿透电池隔板触发内部短路。

研究小组在研究中通过在锂箔表面涂上锂硅化物(LixSi)层来抑制锂金属阳极的枝晶生长。实验结果结果表明，修饰后的电池在充放电速度和循环稳定性方面具有优良的电化学性能。

他们还对经LixSi修饰的锂电极和裸锂电极上的电化学沉积进行了原位光学显微镜研究。传统的锂金属阳极倾向于形成树枝状结构，这种树枝状结构会穿透电池隔板触发内部短路。然而，LixSi修饰的锂阳极与裸锂电极相比，阳极上会获得更均匀的锂溶解和沉积。

李教授表示：“我们在研究中直接观察了锂金属阳极的电化学行为、体积膨胀以及锂枝晶的生长情况。如果将此技术应用于制造实际电池，将有助于锂金属电池的商业化。”