攔截鋰樹枝狀單層石墨烯電極（jí）可避免鋰電池短路

攔截（jié）鋰樹枝狀單層石墨烯電極（jí）可避免鋰電池短路

北京，7月15日，《科學技術（shù）日報》（記者張嘉興）7月15日獲悉，軍事科學院與北京大學聯合研究小（xiǎo）組合（hé）成了（le）一種完（wán）美的單層石墨烯電極，揭（jiē）示了（le）鋰原子電沉積行為，填補了鋰原子電沉積的（de）空白。鋰金屬在碳原（yuán）子晶格上（shàng）的非均相成核的基礎研究空白，打破了鋰電池的產業化，鋰枝晶等（děng）難（nán）題提供（gòng）了理論依據，相關論文最（zuì）近在《儲能材料》雜誌上在線發表（biǎo）。

鋰（lǐ）枝晶在液態鋰電池中生長，穿透（tòu）隔膜，導致（zhì）電池短（duǎn）路，研究小組成員、軍事科學院副研究員張浩介紹，近年來，利用多孔碳基材料構建金屬鋰陽極骨架，抑製鋰離子的形成。鋰的枝晶生長規律紊亂，影響有限，其原因之一是缺乏對碳（tàn）晶格鋰電沉積和成核的基礎研究。

為了了解鋰（lǐ）金（jīn）屬是如何沉積在碳（tàn）晶格中的，有必要獲得一個純的（de）、無背景的生長環境。為此，北京大學教授彭海林的（de）研究小組結合（hé）形成了一個完美的碳原子基表麵，利（lì）用化學氣（qì）相沉積法在（zài）銅箔上生長出單層石墨烯。本文第一作者、研究組成員吳倩倩介紹了單層（céng）石墨烯可（kě）以消除多孔碳對鋰沉積的所有耦合因素，從而對鋰在碳（tàn）晶格上的非（fēi）均勻成核行為有（yǒu）了清晰的認識。

在此基礎上，通過原位掃描電子顯微（wēi）鏡（jìng）（SEM）觀察等方法進（jìn）行了一（yī）係（xì）列的理論探索。結果表明，鋰在（zài）理想碳表麵（miàn）具有較（jiào）高的形（xíng）核（hé）勢壘和較硬的形核能力，其形核性能優（yōu）於傳統的金（jīn）屬集電器（電池中的集電器（qì））。因（yīn）此，石墨烯被用來代替金屬作為捕收劑或抑製結晶。

研（yán）究小組還觀察到，碳晶格中的位錯和其他缺陷可以促進鋰枝晶交叉處的鋰核化和（hé）二次核化，這些結果將有助於理解鋰核化和鋰枝晶在（zài）碳原子晶格上生長的機理，進而產生更有效的三維結構。NAL碳骨架鋰負極設計策略，解決（jué）了鋰枝晶生長問題。

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