?。▓D片來源：哥倫比亞大學(xué)工程系Qian Cheng）

　　據(jù)外媒報道,，提升電池能源存儲能力,，增加電池壽命，同時確保電池安全運行,，解決上述挑戰(zhàn)變得越來越重要,，因為大家都越來越依賴移動式設(shè)備和電動汽車等需要此種能源的設(shè)備。但是,，當(dāng)?shù)貢r間4月22日,，由材料科學(xué)和工程系助理教授Yuan Yang領(lǐng)導(dǎo)的哥倫比亞大學(xué)工程團隊宣布，已經(jīng)研發(fā)出一種新方法,，可通過植入氮化硼（BN）納米涂層,，穩(wěn)定鋰金屬電池中的固態(tài)電解質(zhì)，從而安全地延長電池壽命,。

　　目前,，傳統(tǒng)鋰離子電池廣泛用于日常生活，此類電池能量密度低,，從而導(dǎo)致壽命較短,，而且由于電池內(nèi)部含有高度易燃的液體電解質(zhì)，可能還會短路甚至起火,。使用鋰金屬替代鋰離子電池中的石墨陽極,，是可以提高電池的能量密度；鋰金屬理論上充電容量比石墨高近10倍,。但是在鍍鋰的過程中,，容易生成枝晶,，如果枝晶穿透電池中間的隔膜，就會造成短路,，從而引發(fā)電池安全擔(dān)憂,。

　　Yang表示：“我們決定專注于固體、陶瓷電解質(zhì),。與傳統(tǒng)鋰離子電池中的易燃電解質(zhì)相比,，固體陶瓷電解質(zhì)在提高安全性和能量密度方面顯示出巨大潛力”。

　　大多數(shù)固體電解質(zhì)都是陶瓷的,，因而不易燃,，消除了安全隱患,。此外,，固體陶瓷電解質(zhì)具有較高的機械強度，實際上可以抑制鋰枝晶的生長,，從而使鋰金屬能夠成為電池陽極涂層,。但是，大多數(shù)固體電解質(zhì)對鋰離子不穩(wěn)定,，容易被鋰金屬腐蝕,，不能用于電池。

　　為了應(yīng)對上述挑戰(zhàn),，該研究團隊與美國布魯克海文國家實驗室（Brookhaven National Lab）以及紐約城市大學(xué)（the City University of New York）合作,，研究人員沉積了5至10納米的氮化硼（BN）納米膜用作保護層，隔絕金屬鋰和離子導(dǎo)體（固體電解質(zhì)）之間的電接觸,，并加入少量聚合物或液體電解質(zhì)滲入電極/電解質(zhì)界面,。研究人員選擇氮化硼用作保護層是因為其在化學(xué)上和機械上都對鋰穩(wěn)定，電子絕緣水平高,。研究人員設(shè)計的氮化硼內(nèi)部有洞,，鋰離子可從中穿過，從而成為一個優(yōu)秀的分離器,。此外,，利用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硼，容易生成大尺度（分米級）,、類似原子的薄尺度（納米級）的連續(xù)薄膜,。

　　研究人員目前正將其方法擴展應(yīng)用到各種不穩(wěn)定固體電解質(zhì)中，并進一步優(yōu)化界面,，希望能夠制造出高性能,、循環(huán)壽命長的固態(tài)電池。