降低锂电池爆炸风险，用单晶铜箔来解决…UNIST研究团队Lee Hyeonuk
铜(111)单晶箔，通过引导水平生长降低爆炸风险
抑制枝晶形成，延长电池寿命…刊登于EES期刊
一项可降低锂电池爆炸风险的技术已经被开发出来。
通过使用铜原子精确排布的金属箔抑制锂的不均匀生长，有望提升电池的安全性和寿命。
UNIST（校长 Park Jongrae）能源化学工程系 Lee Hyunwook 教授研究团队将利用非接触热处理技术制备的铜（111）单晶金属箔应用于无负极锂电池，大幅提高了电池寿命和效率。这种金属箔能引导锂在电池表面均匀铺展，从而抑制枝晶的形成。
由此，实现无爆炸风险的无负极锂电池成为可能。
研究团队在铜（111）单晶金属箔上诱导锂沿水平方向而非垂直方向生长，成功抑制了电池内部产生的枝晶。枝晶是由于锂不均匀堆积并呈树枝状生长形成的结构，是引发电气短路、提高电池爆炸风险的主要原因。
充电过程中产生的枝晶问题一直是锂金属电池商业化的主要障碍。研究团队与 IBS 多维碳材料研究团 Rodney Ruoff（UNIST 特聘教授）研究团队、江原大学 Jin Sunghwan 教授团队以及 KAIST Seo Donghwa 教授团队合作，使锂以稳定的斜方十二面体晶体结构均匀生长，从而证实可以提升电池的效率和安全性。
研究团队比较了不同铜箔上的锂生长模式，发现原子无序排布的高米勒指数晶面是枝晶形成的根本原因。这为下一代金属基底的开发指明了重要方向。
第一作者研究员 Kim Minho 表示：“通过从根本上解决锂金属不均匀生长问题，将成为加速下一代锂电池商业化的契机。”
Lee Hyunwook 教授强调：“以往的锂电池研究只聚焦于充电过程，存在局限。今后当兼顾充电与放电的技术开发得以实现时，就有可能开发出终极梦想电池——无负极锂电池。”
该研究得到 UNIST 未来先导型特色化项目、科学技术信息通信部与韩国研究财团二次电池国际联合研究项目、国家科学技术研究会 Global TOP 战略研究团资助项目以及 IBS 基础科学研究院资助项目的支持。
研究成果于9月21日被国际权威期刊《Energy & Environmental Science》选为封底论文并发表。
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