一點點刷牙可能是制造更好的可充電鋰電池的秘訣。萊斯大學化學家詹姆斯圖爾實驗室介紹了一種技術，通過簡單地將粉末刷入電池陽極表面來調整電池陽極表面。粉末粘附在陽極上，形成一層薄薄的鋰化涂層，可有效防止有害枝晶的形成。

一種研磨到鋰金屬箔表面的磷和硫粉末證明了它的表面能可以在不需要有毒溶劑的情況下進行調節(jié)。在測試電池中經過如此修改并與磷酸鐵鋰氧化物陰極配對的陽極表明，在340次充放電循環(huán)后，它們的容量比現(xiàn)成電池高出70%。

該研究發(fā)表在AdvancedMaterials上。

“這將簡化大容量電池的制造，同時大大改進它們，”圖爾說。“將這些粉末狀固體砂磨成鋰金屬陽極可顯著減少可能導致電池短路的枝晶形成，以及材料的加速消耗。”

主要作者、萊斯大學研究生WeiyinChen和他的實驗室同事使用必要的肘部潤滑脂來測試他們電極上的各種粉末候選物。他們首先刷了表面以賦予其紋理，然后刷上粉末以形成與鋰金屬反應并形成固體鈍化層的精細薄膜。

萊斯大學的科學家表示，將金屬粉末刷入鋰陽極表面有望減少損壞可回收電池的枝晶的威脅。學分：旅游團

Chen和合著者、前博士后研究員、現(xiàn)在Tour實驗室的學術訪問者RodrigoSalvatierra構建了測試電池，并確定經過處理的陽極保持超低極化-鋰離子電池的另一個破壞性特性-超過4,000小時，大約比裸鋰陽極長八倍。

Tour說，這些粉末有效地調整了電極的表面能，使整個材料的行為更加均勻。

“這提供了一個金屬復合表面，可以防止鋰金屬從陽極流失，這是鋰金屬電池中的一個常見問題，”Tour說。“鋰金屬電池的容量遠超傳統(tǒng)鋰離子電池，但鋰金屬往往難以反復充電。”

“鋰金屬表面的粉末會產生人工鈍化層，提高整個充放電循環(huán)的穩(wěn)定性，”陳說。“使用這種刷涂方法，金屬表面得到穩(wěn)定，因此可以安全地充電。”

為了證明該技術可能有更廣泛的應用，實驗室還將粉末研磨成鈉電極，并發(fā)現(xiàn)該過程極大地穩(wěn)定了其電壓過電位。

該研究與Tour和Rice機械工程師C.FredHiggsIII最近的發(fā)現(xiàn)一致，即將某些粉末打磨到表面可以使它們具有超疏水性或高度防水性。

該論文的共同作者是萊斯大學校友JohnLi和DuyLuong;研究生JacobBeckham、NghiLa和JiaanXu，以及學術訪問者VictorLi。Tour是TT和WFChao的化學主席，也是萊斯大學的計算機科學、材料科學和納米工程教授。