纳米级钻石可使锂电池更安全

中美两国科学家合作完成的一项研究显示，向锂离子电池的电解质里添加纳米尺度的钻石微粒，可以戒备电池内部生成导致短路的沉积物，避免起火等事故。这项研究由中国清华大学和美国德雷克塞尔大学等机构合作完成，论文发表在新一期英国《自然通讯》杂志上。

锂离子电池能量密度高、充放电性能好，在工业和消费电子范畴用途广泛。但如果以纯金属锂作电极，电池内部容易生成被称为树突的树枝状沉积物，其尺寸大到一定程度后会造成短路。目前锂离子电池一般用嵌锂的石墨材料为电极，可减少树突萌生，但也大幅降低了储能效果，仅为金属锂作电极的锂离子电池的十分之一。

研究人员把纳米钻石添加到锂离子电池电解质中，发现生成的沉积物是平滑的层状，而不是树枝状。这项新成果有望在使用纯锂电极情况下抑制树突生成，使锂离子电池兼具安全性和高性能。

纳米钻石是极微小的钻石颗粒，尺寸还不到头发丝直径的万分之一，制造成本低廉。它们具有极为规矩的结构，容易自然排列形成平滑表面。

添加了纳米钻石的锂离子电池在试验中经受了长达200小时的稳定充放电循环，对一些工业使用来说这已足够，但如果要用于智能手机和笔记本电脑，还需进一步提高和验证性能。

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