9月13日消息,，使用傳統(tǒng)商業(yè)隔膜的鋰電池循環(huán)一定次數(shù)后,，在鋰金屬陽極表面會出現(xiàn)大量“菜花狀”的鋰枝晶,。

鋰枝晶是鋰金屬電池中常見的問題,，它們不僅會導致電池短路，還會加速電池的老化過程。

近日,，中國科學院近代物理研究所材料研究中心科研團隊與合作者開發(fā)了一種基于離子徑跡技術的多功能電池隔膜——離子管理膜（IMM）,。

離子管理膜（右側）和傳統(tǒng)多孔隔膜（左側）的離子傳輸特性和陽極表面鋰沉積行為示意圖

在面向離子管理膜（IMM）的陽極表面上，實現(xiàn)了更為致密和均勻的鋰沉積,，無明顯的鋰枝晶生長情況,。

原來，傳統(tǒng)多孔隔膜（PPS）的孔道結構呈現(xiàn)出孔徑和孔長均不一致的特征,，因此隔膜孔道下方會形成不均勻的鋰離子濃度分布,。

而這種離子管理膜具備豎直排列,、孔徑均一的荷電負性納米孔道,，呈現(xiàn)出均一的鋰離子濃度分布。

簡單來說,，就是讓鋰離子在電池里更順暢,、更高效地旅行，從而讓電池性能變得更好,，充電更快,，壽命更長。

離子管理膜助力實現(xiàn)無枝晶生長的鋰金屬陽極

中國科學院表示,，在特定條件下,，這種離子管理膜可將鋰電池的循環(huán)壽命延長至1200小時。對于Li/LiFePO4電池,，該工藝可在1000次循環(huán)后保持79.84%的容量,。

這項研究工作為多功能電池隔膜的設計和研制，以及解決高性能鋰金屬電池的安全性問題提供了新的思路,。