鋰電池材料發(fā)展不斷突破，近日又有以納米金剛石為鋰電陽極的發(fā)現(xiàn)。據(jù)外媒報(bào)道，盡管鋰金屬陽極能推動下一代高能量密度電池系統(tǒng)的開發(fā)，但由于金屬鋰對液體電解質(zhì)反應(yīng)大、實(shí)際應(yīng)用中具效率低和有安全隱患的缺點(diǎn)，進(jìn)而阻礙了該材料的實(shí)際應(yīng)用。為解決此矛盾，斯坦福大學(xué)的一組研究人員展示了使用納米金剛石薄膜來保護(hù)鋰金屬的表面，鋰可以在薄膜下方完成電鍍并防止與電解液產(chǎn)生寄生反應(yīng)。

納米金剛石薄膜不僅具有優(yōu)異的電化穩(wěn)定性，而且具有抑制鋰枝晶的極高模量。由于表面保護(hù)層的針孔會破壞離子流量的均勻性，斯坦福研究人員開發(fā)出了獨(dú)特的雙層結(jié)構(gòu)來彌補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷，也就是，一層中的缺陷可通過另一完整層來篩誤。

該大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過微波－等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)技術(shù)合成了納米金剛石界面，該技術(shù)在涂層應(yīng)用上成本非常低。納米金剛石界面具有超過200GPa的極高模量，是迄今為止報(bào)道的鋰金屬人造涂層中實(shí)際測量值的最高值，可以有效阻止鋰金屬枝晶生長。