據(jù)報道，美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA ）科學(xué)家近期首次揭示了鋰的真正形狀。這項重大的發(fā)現(xiàn)可能會帶來更好、更安全的可充電鋰金屬電池，也將對高性能能源技術(shù)產(chǎn)生重大影響。

可充電鋰離子電池為智能手機(jī)、電動汽車、太陽能和風(fēng)能存儲以及其他技術(shù)提供動力。而鋰金屬電池則是一種更有前途的技術(shù)，有可能滿足更高能量密度存儲系統(tǒng)的需求。然而，盡管鋰金屬電池的能量密度可能是鋰離子電池的兩倍，但它們也有更大的風(fēng)險會著火甚至爆炸。

而現(xiàn)在，該研究團(tuán)隊最新突破性的發(fā)現(xiàn)可能會導(dǎo)致更安全的鋰金屬電池，其性能將優(yōu)于當(dāng)今的鋰離子電池。通過防止鋰沉積過程中的腐蝕，研究人員發(fā)現(xiàn)鋰原子形成獨(dú)特的12面形狀，降低了爆炸的風(fēng)險。這項創(chuàng)新可能會徹底改變鋰電池技術(shù)，從而提高安全性和性能。

最新研究成果已于近期發(fā)表在了《自然》雜志上。

據(jù)了解，金屬鋰很容易與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在正常條件下，當(dāng)金屬沉積在電極表面時，幾乎會立即形成腐蝕。

在最新研究中，科學(xué)家們開發(fā)出了一種防止腐蝕的鋰沉積技術(shù)，并發(fā)現(xiàn)在沒有腐蝕的情況下，鋰原子會形成菱形十二面體。這是首次揭示鋰真正的形狀，與基于金屬晶體結(jié)構(gòu)的理論預(yù)測相匹配。

研究人員說，“關(guān)于鋰金屬的論文有數(shù)千篇，大多數(shù)對其結(jié)構(gòu)的描述都是定性的，比如‘塊狀’或‘柱狀’。我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們防止表面腐蝕時，我們看到的不是這些不明確的形狀，而是一個與基于金屬晶體結(jié)構(gòu)的理論預(yù)測相匹配的單一多面體。最終，這項研究使我們能夠修改我們對鋰金屬電池的理解?！?/span>

研究團(tuán)隊進(jìn)一步解釋稱，在很小的尺度上，鋰離子電池將帶正電荷的鋰原子儲存在包裹在電極上的碳籠狀結(jié)構(gòu)中。相反，鋰金屬電池用金屬鋰包裹電極。與鋰離子電池相比，這種電池在相同的空間內(nèi)容納了10倍多的鋰，這就是性能和危險都有所提高的原因。

他們表示，現(xiàn)有的鋰涂層鋪設(shè)工藝基于一項有200多年歷史的技術(shù)，該技術(shù)使用電和稱為電解質(zhì)的鹽溶液。通常，鋰會形成具有突出尖刺的微觀細(xì)絲。在電池中，如果其中兩個尖峰交叉，可能會導(dǎo)致短路，從而引發(fā)爆炸。

不過現(xiàn)在，鋰的真實(shí)形狀表明，鋰金屬電池的爆炸風(fēng)險是可以降低的，因為鋰原子可以有序的方式，而不是以交叉的形式積累。