《自然·通訊》近日發表了特種科學院、武漢理工大學等單位聯合團隊的研究成果，他們合成了一種多層碳納米管薄膜，能夠自組裝在金屬鋰負極表面，截停鋰枝晶。

“雙重性格”保護膜讓鋰電池不被刺穿

多層碳納米管鋰電池電極保護膜結構示意圖

特種科學院副研究員張浩介紹，金屬鋰具有最高的理論比能量，被公認是最具前景的下一代高能量電池負極材料，之所以難以應用，是因為金屬鋰在循環充放電下產生鋰枝晶刺穿電池。

論文第一作者張慧敏介紹，團隊巧妙設計出擁有親鋰憎鋰“雙重性格”的梯度金屬鋰保護膜，底部是具有親鋰性能的納米氧化鋅／碳納米管復合層，頂部是憎鋰強度高達8GPa的碳納米管層。該保護膜可以長期有效抑制鋰枝晶生長，確保電池獲得極高安全性，以及接近100％的充放電效率。