根据宾夕法尼亚州立大学最近发表在“ 自然能源”杂志上的研究，可能会有更持久，更快速充电和更安全的锂金属电池。

研究人员开发出一种三维交联聚合物海绵，可附着在电池阳极的金属镀层上。

“该项目旨在开发下一代金属电池，”机械工程教授兼该项目首席研究员王东海说。“锂金属已经在电池中试用了几十年，但有一些基本问题阻碍了它们的发展。”

在额外的应变下，如电动汽车所需的快速充电方法，锂离子(Li)电池容易受到树枝状生长的影响 - 针状结构可能会缩短循环寿命并可能导致安全问题 - 包括火灾或爆炸。

“我们的方法是在Li金属的界面上使用聚合物，”Wang解释道。该材料充当多孔海绵，不仅促进离子转移，而且还抑制变质。

“即使在低温和快速充电条件下，这也使金属镀层不含枝晶，”他说。

王先生是宾夕法尼亚州能源与环境研究院的附属教员，也属于电池能源与储存技术中心，是一家领先的储能研究机构。

作为IEE和BEST Center使命的重要组成部分，该项目汇集了大学内不同学科的研究人员。

“这个群体的合作确实有助于推动这篇论文的发展，”王解释道。“这使我们能够从材料科学，化学工程，化学和机械工程的角度来研究这个问题的不同方面。”

在这项协同工作中，陈龙清在材料科学与工程系的小组进行了建模工作，以了解Li金属阳极的改进。

研究人员表示，这项工作的实际应用可以使更强大，更稳定的金属电池技术成为日常生活中不可或缺的一部分。

“在电动汽车中，它可以在需要充电数百英里之前增加驱动器的范围，”Wang说。“它还可以为智能手机提供更长的电池续航时间。”

展望未来，该团队将探索大型电池的实际应用，以展示其优势和可行性。

王说：“我们希望推动这些技术的发展。通过这项工作，我很肯定我们可以将这些锂金属电池的使用寿命延长一倍。