更好的充电电池即将推出？

用铟涂覆的新型锂电极可以成为更强大，更持久的可充电电池的基础。涂层阻碍了电极和电解质之间不希望的副反应，在充电时提供了更均匀的锂沉积，并且通过美国科学家Angewandte Chemie的报道，通过锂和铟之间的合金化反应增加了锂阳极的储存。它们的成功源于锂离子沿界面层的良好扩散。

现代锂离子电池通常具有在电池充电时存储锂的石墨阳极。一个有趣的替代方案是由金属阳极的电池，如锂金属，这承诺显着更高的存储容量。然而，阻止其成功实施的重大障碍是在充电过程中金属的沉积不均匀，这导致枝晶的形成。在更长时间使用电池后，这些树突可能变得如此广泛，从而使电池短路。此外，在反应性金属电极和电解质之间存在不期望的副反应，这显着降低了电池的使用寿命。形成稳定的钝化层，防止进一步接触将成为理想的解决方案;然而，由于充电和放电时电极的不断膨胀和收缩是不可能的。这破坏了该层并将金属暴露于电解质以获得更多的反应。其他方法包括人造膜或物理屏障。

研究人员在Rensselaer理工学院（美国特洛伊）Ravishankar Sundararaman和康奈尔大学（Ithaca，USA）的Lynden A. Archer现在已经介绍了一种新的替代方法。通过使用简单的无电离子离子交换化学，他们在锂上生产铟涂层。简单地浸入特殊的铟盐溶液就是需要的。一些铟作为金属沉积在锂电极的表面上，并且电解质中的锂离子浓度同时增加。

如果在电解质中加入少量的铟盐，则在使用电极时，铟层是均匀的并且自愈合。它在充电/放电循环期间保持完整，其化学成分保持不变，并且防止副反应。树枝状树脂也被消除，使表面光滑紧凑。

通过使用计算机建模，研究人员能够显示为什么他们的方法是如此成功：锂离子非常松散地绑定到铟涂层。它们与铟形成合金，这允许它们在它们交叉之前在表面上非常快地移动并沉积在下面的锂电极上。在具有商业阴极的完整电池中，这些新的铟 - 锂复合电极在超过250个循环中是稳定的，保留其容量的大约90％。