GEE┃研究人员研制出一种可以稳定锂电池的膜
研究人员制造了一种有助于稳定锂电极的二氧化钛膜，为提高手机等日常电子设备的电池容量提供了新的可能性。
对于许多人来说，电池使用电池的电子设备（如手机、笔记本电脑，甚至电动汽车）已成为生活的必需品，然而不便的是，这些设备通常每天都需要充电。若想增加两次充电时间的间隔，意味着必需研发可储存更多能量的高能电池。使用锂金属电极可以显著提高锂电池的能量密度，但锂电极稳定性较差，不仅导致电池使用寿命短，而且也存在着严重的安全隐患。
发表在期刊Green Energy & Environment上的一项研究中，一组来自中国南开大学和英国剑桥大学的研究人员报道了一种稳定锂电极的新方法：通过采用反蛋白石结构的电极界面保护膜来有效调控锂的电沉积过程。
“锂就像个不听话的孩子，”该研究的作者之一、南开大学材料科学与工程学院李国然教授解释说，“在电极反应过程中，锂的不均匀沉积特性会导致电极表面凸凹不平，而且能够产生可刺穿隔膜引发火灾的锂枝晶。这些会使电池既不稳定也不安全。”
为了控制锂电极这种无规律的反应特性，李教授和他的同事们决定放弃锂电极保护的的传统方法，开发出了一种具有规则结构和一定反应活性的膜来调控锂的行为。他说：“反蛋白石结构中高度有序的通道使锂离子分布均匀，且能有效调节电沉积过程的每个阶段，并最终达到目标：使锂金属电极稳定地为电池工作。”
图：反蛋白石结构TiO2薄膜的工作原理
来源：李国然
负责实验和数据整理的博士生武学文相信这对锂（Li）金属电极领域是一项很有价值的研究工作：“我们的研究表明，保护膜的规则结构和活性组分可以有效调节电极反应过程，从而提高最终的电化学性能。” 他补充说：“我们希望这项研究能够为锂金属电极反应过程的精细研究提供新的视角，促进高性能锂金属电池的实际应用。”
文 章 信 息
文章标题：
Inverse-opal structured TiO2 regulating electrodeposition behavior to enable stable lithium metal electrodes
研究团队：
Xuewen Wu，Shaolun Cui，Minfei Fei，Sheng Liu，Xueping Gao，Guoran Li
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期 刊 介 绍
Green Energy & Environment（GEE） 是由中国科学院主管，中国科学院过程工程研究所和科学出版社共同主办的英文学术期刊。GEE 于 2016 年 4 月创刊，张锁江院士担任主编。
GEE自创刊以来，致力于成为绿色能源与环境领域的国际一流期刊，期刊聚焦前沿命题，突出交叉创新，充分展示学科领域的新概念、新方法、新范式。刊内主要收录国内外绿色能源、环境、材料、化工等领域的最新研究动态、学科发展趋势、以及多学科交叉的原创性研究论文、综述、专题文章、研究快报、简讯、亮点评述、访谈等。
期刊入选“中国科技期刊卓越行动计划梯队项目”
IF: 8.207， 在 JCR 及中科院分区“工程技术”大类中均位于 1 区TOP期刊；入选 “中国最具国际影响力学术期刊”；获KeAi “Best Author Service Award”和“Great Achievement Award”
GEE目前已被SCIE，EI，Scopus，DOAJ，CSCD等重要数据库收录。
刊内设有专栏（包括且不限于）
生物燃料和生物质能
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石化资源的清洁过程和利用
气候变化和污染控制
CO2捕集、存储和利用
储能与网络
能源技术的环境影响
能源和环境的基础和实际应用
用于能量转换的绿色溶剂
氢能和燃料电池
能源和环境材料
太阳能和光伏
主 编 介 绍
张锁江 院士
中国科学院院士
中国科学院过程工程研究所研究员
中国化工学会副理事长
中国化工学会离子液体专业委员会主任
研究领域：离子液体与绿色过程研究
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科爱出版