耶拿大學、波士頓和底特律的研究小組成功地防止了鋰金屬電池中樹突的形成，從而使其使用壽命增加了至少一倍。
與鋰離子電池相比，鋰金屬電池每單位重量可容納兩倍的能量。然而，鋰枝晶（小的針狀結構）阻礙了研究的進展，研究人員將其比作滴水石洞中的石筍，形成于鋰金屬陽極上。
因此，耶拿弗里德里希－席勒大學、波士頓大學和韋恩州立大學的團隊研究了一種方法來防止在電荷轉移過程中沉積的原子形成上述結構。這個過程被稱為枝晶成核，該團隊通過應用一層薄薄的保護膜成功地避免了這個過程。分離膜的孔隙影響樹枝狀物的成核，使離子傳輸更加均勻。
美國韋恩州立大學的副教授Leela Mohana Reddy Arava表示：“關鍵的創(chuàng)新是用一種不會改變當前電池制造工藝的超薄膜來穩(wěn)定電極或電解質界面?！?/p>
耶拿大學的Andrey Turchanin教授補充道：“覆蓋分離器上的膜具有直徑小于一納米的孔隙。這些微小的開口小于臨界核的尺寸，從而阻止了枝晶成核。相反，鋰是以光滑的薄膜形式沉積在陽極上?！?/p>
該團隊表示，他們已經進行了數百次充放電循環(huán)，沒有檢測到任何樹枝狀的生長。
他們?yōu)樵摲椒ㄉ暾埩藢＠?。下一步是看如何將二維膜的應用整合到制造過程中。研究人員說，他們還打算把這個想法應用于其他電池類型。