研究团队采用空腔二氧化硅微球结构抑制锂枝晶生长

据外媒报导，美国化学学会期刊（ACSjournal）《纳米快报》公开发表了一篇论文，研究人员使用空腔二氧化硅微球（hollowsilicamicrospheres）结构，用作容纳锂离子，其碳纳米管内心可抑制枝晶生长（dendritegrowth）。由于枝晶生长被诱导，在展开200多次充放电后，其电极仍能保持高速镀／汽提效率高约99％。锂金属电池（lithiummetalbatteries，LMBs）取得业内的很大注目，因为其能量密度较高。

在锂金属电池中，锂金属的比容量低（3860mAhg?1），相比于标准款氢电极（hydrogenelectrode），而电化电势较低（?3．04V）。因此，锂是一款理想的阳极材料。然而，锂下陷不均匀分布不会造成枝晶生长，使电池的充放电效率（循环效率，cyclingefficiency）弱化，乃至电池内部经常出现短路，从而引起电池故障及安全性风险。最近，业内建议使用电解液添加剂（electrolyteadditives）、平稳的界面层（stableinterfaciallayers）及标记电极（modifiedelectrodes）等多种方式，目的解决问题锂金属阳极的关键性问题。

现已证实，利用架构调整锂枝晶积存是最高效的方式。尽管非均质结构（heterogeneousstructure）在调节沉积不道德（depositionbehavior）中充分发挥着最重要起到，但锂金属的细致管控机制受限于电泳条件（depositionconditions），如：沉积性能（depositioncapacity）及电流密度（currentdensity）。

因此，若沉积性能过低，必须改良该款非均质结构，必须引领，使其均匀沉淀法。该团队设计了填充微型笼式结构（compositemicrocage），配上碳纳米管内心（carbonnanotubecore）及多孔硅护层（poroussilicasheath）。

填充微型笼式结构可容纳锂金属，其非均质结构可被用于锂离子捕捉器（trapper）。在实验过程中，研究团队找到能高效地囤积锂金属，其电化学性能（electrochemicalperformance）极好。

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