“氧化石墨烯纳米片可以帮助将锂金属电池推向市场”

锂离子电池-比目前为我们的手机、笔记本电脑和汽车供电的锂离子电池的电量高10倍，由于致命的缺陷，没有商业化。 这些电池由于充电和放电，锂不均匀地堆积在电极上。 这样的堆积会导致这些电池寿命过短而无法执行，更重要的是，会导致电池短路起火。

目前，伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员以石墨烯-氧化物涂层的纳米片的形式开发了处理这个问题的方法。 放置在锂金属电池的两个电极之间时，防止锂的不均匀电镀，使电池能够安全地进行数百次充电/放电循环。 他们在杂志上报告了他们发现的新功能材料。

机械和电子学副教授reza shahbazian-yassar说，根据我们的研究结果，二维材料-在这种情况下，氧化石墨烯有助于调节锂的沉积，延长锂金属电池的采用寿命。 uic工程学院工业工程和论文的相应作者。

与传统电池相比，金属锂电池在高能量密度和较轻的重量上非常有用。 但是，在多个充放电循环的过程中，锂以不连续的形式分支或树枝状模式蓄积在电池的锂金属电极上，最终导致电池耗尽。 树枝状晶体通过电解质溶液生长，与另一电极接触，电池可能会发生毁灭性的事情，即爆炸和火灾。

在锂离子电池中，隔膜放置在电解质中。 一般由多孔聚合物或玻璃陶瓷纤维制成，隔板可以流过锂离子，如果为了防止电气短路而将其他部件保持在封闭状态，则有可能引起火灾。

reza和同事利用锂金属电池改良的隔膜调整锂离子流量，控制锂离子的析出速度，调查是否能够防止枝晶的形成。 他们用氧化石墨烯喷涂玻璃纤维隔膜，生产出所谓的纳米片。

利用扫描电镜和其他成像技术，研究人员表明，纳米片用于锂金属电池后，会在锂电极表面形成均匀的锂膜，实际上改善了电池的功能，使电池更安全。 tara foroozan，uic工程学院的研究生，也是这项研究的第一作者。

德克萨斯甲级航空母舰； 由m大学研究小组领导的分子模拟显示，锂离子暂时与氧化石墨烯结合，扩散通过薄片中的纳米级缺陷区域。 这足以延缓锂离子的通过，防止电极上形成锂离子树枝状沉积。

reza说，纳米片足以延缓锂离子通过，能均匀地电镀电极表面的锂离子，有助于延长电池寿命。

由uic工程学院教授兼机械和工业工程系主任farzad mashayek领导的行情模拟计算结果表明，氧化石墨烯也能机械抑制锂枝晶的生长。

二维氧化石墨烯材料表明，通过改变通过氧化石墨烯层时锂离子的扩散速度，可以阻止枝晶的形成。 shahbazian-yassar先生说。 这种做法具有很高的工业应用和扩展性潜力。

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