美国科学家用液态晶体当电池电解质 可让电池更安全、更持久

在锂离子电池的充放电过程中，枝晶是一种破坏性的副产品。这些小沉淀物可以在电池的阳极和阴极之间形成，随着时间的推移积累，最终缩短电池的寿命，甚至更可怕的是，可能导致电池起火。因此，为了寻找更安全、更耐用的电池，特别是用于电动汽车、卡车和飞机的电池，研究人员一直在探索抑制枝晶形成的方法。

据外媒报道，美国卡内基梅隆大学的研究人员发现，液晶可以用作电池中的电解质，锂金属阳极可以用来抑制枝晶生长。液晶是一种新型材料，具有与传统液体和固体不同的特性，其抑制枝晶的能力是由于液晶中的分子倾向于以非常有序的方式排列。研究团队还提出了选择液晶作为电池电解质的各种设计标准，可以确保锂金属电池的良好运行。该研究的主要作者Zeeshan Ahmad表示：“提高电池的能量密度对于实现交通运输的大规模电气化至关重要。尽管锂金属阳极是一种很有前途的方法，可以提高电池的能源密度，但枝晶的形成也对锂金属阳极的安全性和循环寿命提出了挑战。”。“这一发现是基于研究团队先前的研究。此前，他们曾使用固态电解质来抑制树枝状生长。然而，尽管固态电解质在抑制树枝状增长方面表现良好，但它们的锂离子导电性较慢，无法轻易集成到当前的锂离子电池中。另一方面，尽管液态电解质快速导电，它们不能有效抑制枝晶。另一方面，液晶材料位于固体电解质和液体电解质之间，因为它们的排列有一定的方向顺序，但不像固体电解质的位置顺序。此外，液体静态材料可以很容易地集成到当前的锂离子电池中，并且具有固有的枝晶抑制功能，更安全。然而，液晶也有一个缺点，那就是它们的稳定性不如目前的液体电解质。研究人员的下一步是进一步测试液晶材料，以满足未来电池的所有设计标准。

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