氮化硼纳米膜能大幅度优化锂电池安全性能

据了解，哥伦比亚大学（哥大）近日有一项研究表明，能在锂电池（锂离子电池）中添加一定量的氮化硼（BN）纳米涂层，进而使电解质的稳定性得到大大提高，减少电池发生短路的概率。除此之外，相关研究员还表示可用锂金属替代电池中的石墨阳极，进一步升高电池的比质量能量密度与体积能量密度。

我们都知道，锂电池中的电解液是一种非常容易起火的液体，导致电池存在短路、爆炸的风险。因此，哥大研究者利用直径为5-10nm的BN纳米膜作为保护层，进而隔绝金属锂和电解质之间的接触，氮化硼纳米膜在化学与机械上又对锂稳定，电子绝缘水平高，所以其大幅度优化锂电池安全性能。

氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体，组成为43.6%的硼和56.4%的氮，晶体结构有很几种，其中立方结晶变体被认为是已知最硬的物质。

相关人员还介绍，理论上锂金属的充电容量比石墨高10倍左右，所以若用锂金属替代锂离子电池中的石墨阳极，能提高电池的密度。但含有金属锂的电池在循环过程中，易产生锂枝晶，等枝晶生长到一定长度时，会穿透隔膜，造成电池短路。还好，固体陶瓷电解质不易燃，能抑制锂枝晶生长，所以固体陶瓷电解质有较大使用潜质。

据悉，日本已研究出了可用有显著表面效应和量子尺寸效应的纳米氧化钨作为电极材料，不但能提高电池容量，而且可优化锂电池安全性能。

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