據Mining.com網站報道，來自加州大學圣地亞哥分校和愛達荷國家實驗室的科學家首次發(fā)現(xiàn)，鋰電池在最初充電的時候能夠形成非晶質“玻璃狀”鋰。
在此階段，緩慢、低能充電能夠使原子以無序方式在電極聚集，這種方式可提高充電性能。
研究人員在發(fā)表于自然材料期刊的論文中稱，這些發(fā)現(xiàn)有助于對充電方法進行微調，從而延長電池壽命，另外，玻璃狀金屬也能推廣到其他應用。
為進行試驗，學者們曾懷疑鋰電池充電方式是否受到最初極少數原子聚集，即結核作用的影響，
使學者們產生疑問的原因是高能電池充電期間的過程、鋰原子沉淀到電極上的方式都不一樣，使得電池充電不穩(wěn)，壽命縮短。
為取得以上觀察成果，科學家結合圖像識別，以及具備液氮冷卻和計算機模擬功能的電子顯微鏡分析結果進行了研究。借助低溫電子顯微鏡，科學家們觀察到鋰金屬“胚胎”的行程過程，計算機模擬能夠幫助解釋他們所觀察到的現(xiàn)象。
他們發(fā)現(xiàn)，在某些條件下形成了隱晶質（像玻璃）而不是結晶質（像金剛石）的鋰。
充電期間，玻璃狀鋰胚胎在成長過程中一直保持隱晶質狀態(tài)。在研究什么條件下更有利于玻璃結核作用時，研究人員發(fā)現(xiàn)在非常低充電速度下能夠很容易生成隱晶質金屬。
這有點出乎意料。因為專家們普遍認為慢速沉淀有利于原子有序地形成結晶鋰。不過，通過建模能夠解釋在反應動力作用下玻璃狀鋰。
為證實這些發(fā)現(xiàn)，科學家另外制作了四種活性更強的金屬，對于電池應用更有利。
加州大學新聞簡報顯示，這項研究結果有助于實現(xiàn)美國能源部資助的電池500聯(lián)盟計劃目標，即開發(fā)能量密度在500wh/kg水平的商用電動汽車動力電池。
來源：自然資源部