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盡管電動汽車發展迅速，但鋰離子電池的安全性仍然令人擔憂，其樹枝狀晶體(ti) 具有多個(ge) 分支，會(hui) 導致電動汽車電池起火。據美國化學學會(hui) 出版物官網近日消息，韓國研究人員已經使用半導體(ti) 技術來提高鋰離子電池的安全性。由儲(chu) 能研究中心李仲基（音譯）博士領導的韓國科學技術研究所的研究小組，通過在鋰電極表麵形成保護性半導體(ti) 鈍化層，成功抑製了樹枝狀晶體(ti) 的生長。
當鋰離子電池充電時，鋰離子被輸送到陽極，並以鋰金屬的形式沉積在表麵，形成樹狀結構。這些鋰枝晶導致了不可控的體(ti) 積波動，並導致固體(ti) 電極與(yu) 液體(ti) 電解質之間發生反應，從(cong) 而引起火災。
為(wei) 了防止枝晶的形成，研究小組將富勒烯（一種高電子導電半導體(ti) 材料）暴露在等離子體(ti) 中，導致在鋰電極和電解質之間形成半導體(ti) 鈍化碳質層。半導體(ti) 鈍化碳質層允許鋰離子通過，同時由於(yu) 肖特基勢壘的產(chan) 生而阻擋電子，並阻止電子和離子在電極表麵和內(nei) 部相互作用，從(cong) 而阻止鋰晶體(ti) 的形成和枝晶的生長。
使用鋰對稱電池在極端的電化學環境中測試了具有半導體(ti) 鈍化碳化層的電極的穩定性，其中典型的鋰電極在長達20次的充電/放電循環中保持穩定；而新開發的電極穩定性顯著增強，鋰樹枝晶生長在高達1200次的充放電循環中被抑製。此外，除了已開發的電極外，使用鈷酸鋰正極，在500次循環後保持了大約81%的初始電池容量，比傳(chuan) 統鋰電極提高了大約60%。
李仲基說：“有效地抑製鋰電極上的樹枝晶生長有助於(yu) 提高電池的安全性。這項研究中提出的開發高度安全的鋰金屬電極的技術，為(wei) 開發不會(hui) 造成火災風險的下一代電池提供了藍圖。”
研究團隊的下一個(ge) 目標是提高這項技術的商業(ye) 可行性，“我們(men) 的目標是用更便宜的材料取代富勒烯，從(cong) 而使半導體(ti) 鈍化碳層的製造更具成本效益”。
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