引言几乎每个人都忍受过手机没电才能充电的挫败感。虽然电动汽车越来越受欢迎，但在电池耗尽之前，它们能行驶多远仍然有限。的确，几乎每个有电池的人都忍受过手机没电了才能充电的挫败感。尽管电动汽车越来越受欢迎，但它们在电池耗尽之前能行驶多远仍然有限。事实上，电池的能量密度(在给定的质量或体积中有多少能量)一直是消费电子产品、电动汽车和可再生能源的主要挑战。
加州理工学院的新发展可能会大大改善这种情况。Julia R. Greer实验室的研究人员有了一项发现，可能会导致更安全、更强大的锂离子电池。他们的发现为锂离子电池(最常见的可充电电池之一)提供了指导，以安全地保存高达50%的能量。
传统的锂离子电池使用石墨形成阳极，即电流进入电池的电极。30年来，石墨一直是这项任务的首选材料，因为它重量轻，稳定，价格合理，可以承受无数次电池循环。加州理工学院Ruben F .和Donna Mettler的材料科学、力学和医学工程教授、Kavli纳米科学研究所Fletcher Jones基金会主任Greer表示，如果能够克服一些技术挑战，就可以找到更好的材料。
她说：“每一个需要电力的应用都将受益于使用锂而不是石墨阳极的电池，因为它们可以提供更多的电力，”她说。“锂质轻，不占太多空间，能量密度很大。”
但这里有一个锂金属的问题：当电池经过多次充放电循环后，锂自然形成树枝状晶体，这些晶体形成分支的树状结构。在电池充电过程中，枝晶会在锂金属电池中不受控制地生长，并像细小的电线一样，当它们穿透系统时，会短路并杀死电池。
格里尔说，研究人员长期以来一直在寻找新的方法来阻止这种增长。一种可能的方法是在锂金属上物理按压一些物体来抑制枝晶。虽然典型的锂离子电池有液体电解质(一种分隔两个电池电极并通过锂离子移动的物质)，但使用固体电解质的电池理论上可以施加足够的机械压力来防止枝晶。
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