史丹佛大學(xué)(Stanford)、美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室(SLAC National Accelerator Laboratory)17日發(fā)布新聞稿稱，研究人員已開發(fā)出全球第一款能夠自行癒合的電極，可望為電動(dòng)車、手機(jī)等行動(dòng)裝置帶來(lái)全新的變革。

這項(xiàng)技術(shù)的秘訣是為電極包復(fù)一層有彈性的聚合物，當(dāng)電極在電池充放電過(guò)程中出現(xiàn)微小裂縫時(shí)，這層保護(hù)膜可捆住電極、讓縫隙自行修復(fù)。

史丹佛大學(xué)博士后研究員暨研究報(bào)告共同主要作者Chao Wang表示，對(duì)動(dòng)植物而言，自癒能力是存活、延長(zhǎng)壽命的重要機(jī)制，本份研究希望讓鋰電池擁有類似的能力，以便延長(zhǎng)電池壽命。

Wang工作的實(shí)驗(yàn)室主持人為史丹佛大學(xué)教授Zhenan Bao，他的團(tuán)隊(duì)主要從事彈性電子貼皮(electronic skin)的研發(fā)作業(yè)，主要應(yīng)用于機(jī)器人、感應(yīng)器、義肢等產(chǎn)品。Bao表示，硅電極(silicon electrode)若包復(fù)了具有自癒機(jī)制的聚合物，則壽命將可延長(zhǎng)10倍。而這種自癒聚合物只要花上幾小時(shí)就能修復(fù)任何裂縫。

與Bao共同帶領(lǐng)這項(xiàng)研究的史丹佛大學(xué)副教授Yi Cui則表示，他們開發(fā)出的鋰電池原型還算實(shí)用，目前電池容量不會(huì)減少的充放電次數(shù)為100次。Cui說(shuō)，未來(lái)應(yīng)可朝手機(jī)充放電500次、電動(dòng)車充放電3,000次后，鋰電池容量皆不會(huì)下降的目標(biāo)邁進(jìn)。這種包復(fù)聚合物的硅電極，由于材料容易取得，因此也是第一個(gè)有機(jī)會(huì)商業(yè)化的解決方案。

全球的科學(xué)家目前都在尋找可讓鋰電池陰極儲(chǔ)存更多能量的方法，以便在減輕重量的同時(shí)還能提高儲(chǔ)存效能。

目前最具前景的電極材料就是硅，這種材料可在充電時(shí)大量吸收鋰離子，但缺點(diǎn)是電極體積也會(huì)跟著膨脹三倍，而放電時(shí)則會(huì)縮回原來(lái)的大小，增加電極脆裂的機(jī)率。若為電極包復(fù)了上述保護(hù)膜，則可解決這個(gè)問(wèn)題。

電極 可延長(zhǎng)電池壽命 1' />