Com o rápido desenvolvimento de dispositivos eletrônicos portáteis e veículos elétricos, as pessoas estão mais preocupadas com a segurança das baterias de lítio, além da grande capacidade das baterias de lítio e da velocidade de carga e descarga. Os freqüentes acidentes de explosão da bateria de lítio inevitavelmente tornam as pessoas nervosas. Do ponto de vista científico, a explosão da bateria de lítio geralmente é causada por deposição de lítio não uniforme na superfície do eléctrodo conduzida a dendritos, resultando em uma eficiência reduzida de carga-descarga da bateria, ou mesmo um curto-circuito dentro da bateria, causando uma falha na bateria ou potencial risco de segurança Os cientistas estão tentando encontrar uma solução Recentemente, estudiosos chineses propuseram usar uma estrutura de microesferas para capturar o lítio para limitar a deposição de lítio eo crescimento de dendritas.
À medida que o crescimento de dendritos é suprimido, o eletrodo ainda pode manter uma alta eficiência de decapagem / descolagem de 99% após mais de 200 vezes de carga e descarga. Isso não só ajuda a prolongar a vida útil da bateria de lítio, mas também efetivamente aumenta a segurança.
A pesquisa acima vem de Guo Yuguo, pesquisador do Laboratório Chave de Nanoestruturas Moleculares e Nanotecnologia, Instituto de Química, Academia Chinesa de Ciências, que foi publicado na revista American Chemistry Society Nano Letters.
O método específico proposto pela equipe de Guo Yuguo é capturar o lítio através da microesfera para limitar a deposição e inibir o crescimento de dendritos. As microesferas preparadas pelo método são materiais compósitos do nanotubo de carbono e a camada protetora de sílica porosa, As experiências mostram que a estrutura compósita desta estrutura é muito eficaz no controle do comportamento de deposição de lítio. Além disso, o revestimento isolante também pode impedir a concentração de elétrons e reduzir a possibilidade de formar "pontos quentes".
Sabe-se que o grupo de Guo Shaojun projetou um eletrólito de gel iónico baseado em sílica modificado por um grupo funcional especial aprendendo com as características que o formigueiro do mundo natural pode trocar rapidamente o ar. O eletrólito de gel de iões biónicos tem as vantagens de rápido A capacidade de transportar íons de lítio ea capacidade de formar espontaneamente uma camada rica em partículas na superfície do eletrodo de lítio metálico negativo para inibir efetivamente o crescimento de dendritos de lítio.Este resultado fornece uma nova idéia para projetar uma bateria de lítio metálico de alto desempenho usando o conceito biónico .
A equipe de Guo Yuguo acredita que este estudo para o projeto de eletrodo de lítio fornece uma nova maneira de acelerar a aplicação prática de baterias de lítio.
Anteriormente, ao resolver esta questão de segurança das baterias de lítio, a indústria está usando mais aditivos eletrolíticos, interface estável e eletrodos modificados e outras formas. Os experimentos demonstraram que o uso da arquitetura para ajustar a acumulação de dendrite de lítio é a maneira mais eficiente.
Guo Shaojun, do Instituto de Engenharia da Universidade de Pequim e Chen Renjie, do Instituto de Tecnologia de Pequim, propuseram conjuntamente um método de inibição de dendritos de lítio através da sólida estrutura de formigas, eletrólito sólido. O trabalho de pesquisa da equipe foi publicado em junho de 2017 na revista acadêmica internacional Energy E ciência ambiental "(Energy & Environmental Science) oficialmente publicado.