由材料科學家和化學家組成的一個研究團隊，已經確定了鋰金屬電池（或稱LMB）在電池運行期間需要承受的適當堆積壓力，以便產生最佳性能，相關研究發現發表在《自然-能源》雜志上。

使用鋰金屬來替代電池陽極的石墨，是部分電池研發領域的終極目標。這些鋰金屬電池有可能使今天最好的鋰離子技術的容量翻倍。例如，在電池重量相同的情況下，鋰金屬電池驅動的電動汽車的續航能力將是鋰離子電池驅動的汽車的兩倍。

盡管與鋰離子電池相比有這一優勢，但鋰金屬電池并不被認為是為電動汽車或電子產品提供動力的可行選擇，因為它們的壽命短，而且有潛在的安全隱患，特別是由鋰枝晶生長引起的短路。

研究人員和技術專家已經注意到，在電池循環過程中讓鋰金屬電池承受適當的壓力，可以提高性能和穩定性，有助于解決這一壽命挑戰，但這背后的原因并不完全了解。

研究人員使用了幾種表征和成像技術來研究鋰金屬電池的形態，并對電池在受到不同壓力時的性能進行量化。

研究發現，更高的壓力水平迫使鋰粒子沉積在整齊的柱子中，中間沒有任何多孔空間。實現這一結果所需的壓力是350千帕斯卡（大約3.5個大氣壓）。相比之下，受到較低壓力水平的電池是多孔的，鋰粒子以無序的方式沉積，為樹枝狀物的生長留下空間。

研究人員還表明，該過程不會影響電池電解質的固體電解質間相（SEI）結構。

但是，相關鋰金屬電池的制造設施必須重新調整，以使這種新技術得到應用。

題為Pressure-tailored lithium deposition and dissolution in lithium metal batteries的相關研究論文發表在《自然-能源》雜志上。

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論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41560-021-00917-3

標簽： 壓力 就是 動力 研究