元素百科由斯坦福大学著名材料学家崔毅、前能源部部长、诺贝尔物理奖得主朱迪文组成的研究团队最近在金属锂电极的实际应用研发方面取得了重大突破。以梁郑博士生为骨干的研究小组首次提出了“亲锂”的概念，并成功地制备了一种复合金属锂电极，该电极可以大大提高锂电池的性能。
金属锂是一种新型电极材料
近年来，随着便携式电子设备、电动汽车和可再生能源的快速发展，高能存储设备已成为新能源和新材料领域的研究热点之一。金属锂具有极高的理论比容量和理想的负极电位。以金属锂为负极的二次电池具有工作电压高、能量密度高等优点，使金属锂成为当今能源存储领域的首选材料。然而，现有锂离子二次电池的容量、循环寿命、充电速度等指标并不能满足消费者日益增长的需求。因此，新电极材料的研发已成为首要任务。
金属锂的优点
新研究的复合金属锂电极在碳酸盐电解质系统循环过程中尺寸变化小，比容量高，循环和倍率性能好，电压曲线相对光滑，突破了制约金属锂电池大规模商业化的主要问题，即金属锂与电解质的副反应、循环过程中电极尺寸的变化和锂分支晶体的形成。前者大大降低了电池的库伦效率，影响了其电化学性能；后者会给金属锂电池带来严重的安全隐患。
该小组对上述问题进行了一系列研究。经过多次尝试，他们把目光转向了纳米技术。经过对材料表面特殊渗透性的深入研究，研究小组首次提出了“亲锂”的概念，并利用表面“亲锂”处理碳主要材料，通过建立“亲锂”界面材料系统，创造性地融化金属锂，利用毛细吸入碳纤维网络的间隙，成功制备了含有支撑框架的复合金属锂电极。
复合金属锂电极作为主框架材料
复合金属锂电极由10%体积比的碳纤维和金属锂材料组成。碳纤维网具有良好的导电性、超高的机械强度和电化学稳定性，因此，作为金属锂的主框架材料是绝佳的选择。与之前的相关研究相比，梁正等人融化了金属锂，并根据不同材料的渗透性提出了“亲锂”和“疏锂”的概念，为金属锂电极的研究提供了新的思路，对其他领域的研究具有很高的参考作用。
该团队的研究成果在美国国家科学院在线发表后，受到了业界的广泛关注。许多媒体纷纷跟踪报道，被认为是锂电池研究领域的重大突破。现在这项研究成果已经申请了美国发明专利。
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