隨著便攜式電子設備及電動汽車的快速發(fā)展，人們除了追求鋰離子電池的大容量和充放電速度外，更關心的是鋰離子電池的安全性。屢屢發(fā)生的鋰離子電池爆炸事件難免讓人神經(jīng)緊繃。

從科學層面而言，鋰離子電池爆炸的原因通常是電極表面鋰沉積不均勻?qū)е轮В╠endrites）生長，使得電池的充放電效率降低，甚至電池內(nèi)部出現(xiàn)短路，從而引發(fā)電池故障或安全隱患?？茖W家們都在試圖找到解決方法。日前，我國學者提出采用一種微球（microspheres）結(jié)構捕獲鋰，來限制鋰沉積和抑制枝晶生長（dendritegrowth）。

由于枝晶生長受到抑制，所以在經(jīng)過200多次充放電后，電極仍能保持99%的高電鍍/剝離效率，這不僅有助于延長鋰離子電池的壽命，也可有效提高安全性。

上述研究來自中科院化學研究所分子納米結(jié)構與納米技術重點實驗室的研究員郭玉國的研究團隊。該研究已于日前在美國化學學會期刊的《納米快報》（

郭玉國團隊提出的具體方法是，通過微球結(jié)構（microsphere）來俘獲鋰，以限制其沉積并抑制枝晶生長。其所制備的微球為碳納米管和多孔二氧化硅保護層的復合材料，實驗證明，這種結(jié)構的復合材料關于控制鋰沉積行為是十分有效的。另外，絕緣涂層還可防止電子集中流動并減少形成熱點的可能性。

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據(jù)了解，郭少軍課題組通過借鑒自然界中蟻穴結(jié)構能夠快速交換空氣的特點，設計出了一種有特殊官能團修飾的二氧化硅為骨架的離子凝膠電解質(zhì)。這種仿生離子凝膠電解質(zhì)具有快速傳輸鋰離子的能力，而且能夠在金屬鋰負極表面自發(fā)地形成顆粒富集層，從而有效地抑制鋰枝晶的生長。該成果為利用仿生概念設計高性能的金屬鋰離子電池供應了一種新思路。

此前，在解決鋰離子電池這一安全問題時，業(yè)內(nèi)多采用的是電解液添加劑、穩(wěn)定的界面以及修飾電極等多種方式。有實驗證明，采用架構調(diào)整鋰枝晶積聚是最高效的方式。電池這東西，自出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)更新?lián)Q代好多了。而在目前，應用在移動電子設備上的一般都是鋰離子電池。相比較市面上的其它種類的電池，同等單位內(nèi)鋰離子電池可以儲存更多的能量，而且比較穩(wěn)定。就算放著不用，本身放電也不多，重量又輕，壽命又長。集眾多優(yōu)點于一身，所以應用特別的廣泛，各行各業(yè)都能夠看見。但是，在常規(guī)特種上卻是不使用鋰離子電池的。鋰離子電池的優(yōu)勢不是很明顯嗎，為何不使用呢？

這其中的原因重要是以下幾個方面：一個是成本，雖然說鋰離子電池可以儲存更多的能量，但是相同電量的鋰離子電池制造成本是目前裝配的鉛酸電池的4倍以上，按照特種要裝備幾十噸的量，那可是一筆大資金呀。還有就是使用壽命了，雖然說鋰離子電池壽命長，但是那是在遵循滿放滿充的原則下的，軍艦自然難以做到，要根據(jù)任務調(diào)配，這樣安裝的鋰離子電池的壽命還不如其它的電池。最重要的一點就是安全性了，那就是鋰離子電池容易爆炸。這是因為鋰離子電池在充放電時會放熱，不進行引導就容易爆炸。而特種是個密閉的空間，假如用海水冷卻在戰(zhàn)時就容易被敵軍發(fā)現(xiàn)。所以，在這些因素的共同用途下，特種就沒采用鋰離子電池，而是鉛酸電池。

不過，目前已經(jīng)在研制新型的適用特種的鋰離子電池了，估計在不久之后，也能在特種上看見鋰離子電池的身影了。