首尔，12月2日（韩国商业资讯）-由金日斗教授领导的韩国科学技术院研究小组与亚洲大学李智英教授的团队合作，开发了一种突破性的环保方法来制造锂金属电池的保护膜。研究人员周一宣布，这项创新显著提高了电池寿命和环境可持续性。锂金属因其高能量密度和容量而成为有前景的下一代阳极材料，远远超过了常用的石墨。然而，锂枝晶——充电过程中在阳极上形成的树状结构——构成了严重的安全风险，可能导致短路和火灾。
为了解决这个问题，研究小组使用瓜尔胶（一种来自植物的天然聚合物）制作了一种中空结构的纳米纤维保护膜。该团队利用静电纺丝技术，将瓜尔胶溶解在水中，生产出超薄纤维。这些纤维形成了一个保护层，在物理和化学上调节锂离子的生长，同时保持完全环保，因为该过程不使用有机溶剂。创新的保护膜可防止阳极上的随机锂离子沉积，减轻枝晶的形成。
使用该薄膜的电池寿命提高了7.5倍，即使在300次充放电循环后也保持了93.3%的性能。此外，该薄膜在一个月内在土壤中完全分解，证明了其在电池生命周期中的环境可行性。金教授强调了这一成就的重要性：“随着电池需求的激增，与生产和处置相关的环境问题变得越来越关键。这种水基、可生物降解的解决方案代表了可持续电池技术的飞跃。”该研究结果作为封面文章发表在11月21日出版的《先进材料》杂志上。李(kevinlee@koreabizwire.com)