本文2168字，阅读约需5分钟
摘 要：日本的研究团队开发了一种利用由Super Growth法单壁碳纳米管（SGCNT）制成的片材抑制锂金属充放电过程中枝晶生长的技术，有助于高能量密度且大容量锂金属电极（负极）的实用化。在锂离子二次电池中，锂金属与现有的负极材料（石墨等）相比，具有极高的能量密度。然而，传统的负极技术存在以下课题：在充放电过程中，锂枝晶生长，导致电池的材料结构被破坏，从而影响电池寿命。在本技术中，制造了一种具有高亲锂性、高比表面积和高孔隙率的SGCNT片材，通过将该片材夹持在隔膜与锂金属电极之间，显著提高了锂金属电极的寿命。此外，该SGCNT片材可以批量生产，今后有望实现高性能锂金属电极的实用化。
关键字：碳纳米管负极、大容量锂金属电极、锂离子二次电池、SGCNT片材、高能量密度
●由锂金属和单壁碳纳米管片材组合而成的负极极大地抑制了锂枝晶的生长
●与单独使用锂金属的负极相比，可实现其5倍的电流密度和循环容量，以及20倍以上的寿命
●单壁碳纳米管片材可以批量生产，加速下一代电池的实用化
随着锂离子二次电池在物联网和电动汽车等中的应用扩大，需要开发一种更轻且更大容量的锂离子二次电池。为此，开发了新型电极材料，以及全固态电池、空气电池、锂硫电池等各种形式的蓄电池。其中，锂金属具有较高的能量密度，全球正在积极进行将其作为二次电池负极材料的研究。然而，伴随着充放电，锂金属表面会生长锂枝晶，导致分隔负极和正极的隔膜破损，电池的材料结构发生变化，电池容量在短时间内降低。因此，锂金属电极尚未投入实际应用。本次报告的用于安全且可靠地利用锂金属电极的技术有望成为大幅提高锂离子二次电池性能的关键技术。