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锂枝晶生长是影响锂离子电池安全性和稳定性的根本问题之一。锂枝晶的生长会导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，破坏生成的固体电解质界面（SEI）膜，锂枝晶在生长过程中会不断消耗电解液并导致金属锂的不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率；

这种东西一旦形成，就会随着不断充电而不可遏制的继续生长，最终就会像锋利尖锐的叉子，刺破隔膜，接触正极，这种状态下，和一根电线连同电池的正极和负极没有区别，直接短路都是小问题。

有机的电解液都是易燃物，锂枝晶的形成会刺穿隔膜导致锂离子电池内部短接，造成电池的热失控引发燃烧爆炸。“阮成旭配合得当，将问题仔细剖析。

“锂枝晶经典案例，远的不说，当年的moli公司，他们的产品差一点创造了历史，但就是因为用了锂做负极，结果发生了重大的安全事故，结果导致NTT手机被召回，一度导致了moil公司的败落，后期宣告破产被收购，也和这个有莫大的关系！

因

为这个原因，锂金属做负极就被工业界抛弃了，因为枝晶生长造成的短路问题，让电池变成了燃/烧弹，“炸垮”了一家市值百亿的上市企业。一个致命缺陷导致一家大型公司衰落，还当真是凶猛啊！”

相比之下索尼就很聪明，直接用石墨做负极，推出锂离子电池迅速占领了市场，也就有了索尼的兴起！只是，替代品终究是替代品，上限是存在的。

“现在锂离子电池主要是以石墨负极为主，我们通过产物LiC6计算可得，石墨的理论比容量为372mAh/g，不计较成本的话，实验室中可以通过石墨烯技术将这个数字变成747mAh/g。

但是，相对于锂的容量是3860mAh/g，十倍的差距，从数字上我们就可以直观感受下的，若是我们能在这领域做出突破，未来的前景，会是多么广阔！”

这个差距，正式吸引着无数科研工作者和无数材料研究室，飞蛾扑火，趋之若鹜，在锂电领域，不断前仆后继，投入重金尝试实验的原因所在，那是代表着上千亿，市场前景的庞大诱惑。

国际上，无论是私人公司板块，还是国际层面的版块，都没有停止，对锂金属做负极材料的研发。

“我们最开始的实验，也是类似的安排。从基本采用95.7%的石墨作为负极材料开始，粘合剂为羧甲基纤维素钠（CMC）和丁苯橡胶（SBR），集流体为铜箔。

石墨层在不同厚度上逐步趋向于优先，在90微米，正极活性材料使用LiFePO4，集流体为铝箔。

至于隔膜，用的是Celgard2325的三层隔膜，厚度也是在实验中测试出来的优选，25微米。这也是目前的主流！”

“所以，我们还是要在负极材料涂层薄膜上找出路！”这一年多的研究，他们也不是白干活的，“我们在这里，也做了多次尝试”

既然是集思广益，大家也都不怕出丑，各种想法逐一汇报而出，畅所欲言，年轻人的思维活跃，千奇百外的角度，不由得让吴桐和一起参与会议的成老含笑。

科研，需要这样的头脑风暴，活跃思维。科学用脑，要学会科学思维。这样不仅事半功倍，而且还能有所创造。科学研究，本就是是一项极其艰巨复杂的创造性脑力劳动。

当然，另一方面，还要求科研工作者踏踏实实、认认真真地去干，来不得半点虚伪，科研容不得造假和胡来！因为胡来，付出高昂代价海里去了！

“锂离子电池怕水怕氧，常用的表征SEI的技术手段非常有限！”

“常规的透射电镜法呢？”有人举手，尝试问询，“我来抛砖引玉！”

吴桐轻轻点头，她记得这位，大师兄章邵明推荐过来的学生，虽然还有些青涩，但是据陶然和小师兄的观察汇报，学习态度是端正认真的，天赋也可以，值得培养，前不久，被吸收进入了核心团队。

第381章

引玉

“我们尝试过，但是由于高能粒子的照射，容易引起SEI及电极结构的破坏；虽然低温冷冻电镜能够解决这一问题，但是由于使用条件的限制，在实验中无法使用常温电解液，也无法实现原位观察。此外，这个过程中用到的设备过于昂贵，不具备推广价值！”陶然直接给出正面回复。

这个实验他们尝试过的，利用各种电镜技术，在纳米尺度理解锂枝晶生长的演化过程，一直都是解决这个问题至关重要的法门，他们自然不会错过尝试！

他们的新能源电池研发是要面向于市场的，即贵且费的方法，就不适用了！他们要寻求的是，能够有效遏制锂枝晶生长，且单位代价要相对物美价廉，且还要能够长时间供电，才能适用于作为真正新能源电池，去推广面向大众。

实验室的方法，其实很多都是存在于理想数据中，不具备推广价值的。

“我和成旭尝试了，前期利用原位电化学原子力显微镜（EC-AFM）对锂离子电池多种负极材料SEI膜成膜机理进行深入研究的基础上，利用SEI膜成膜电位比金属锂沉积电位更正的特点，设计了两步法研究锂枝晶的实时原位观察实验！”

一年多的研究，还有吴桐偶尔请教指点，陶然和阮成旭可以说，他们在新能源电池，特别是锂电池版块，有了长足的长进，这个实验设计方案，就是他们目前的收获反馈。

“我们通过利用EC-AFM实时研究以碳酸乙烯酯（EC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）为基础电解液的SEI膜的生长过程，并在此基础上进行原位锂枝晶的生长观察！

通过对这两种电解液所形成的SEI膜的杨氏模量、CV图谱及EIS阻抗谱分析，结合XPS光谱分析，我们发现FEC电解液所形成的SEI膜中含有较多的LiF无机盐，由于LiF具有较好的硬度和稳定性，使得SEI膜具有较高强度，能够一定范围内有效抑制锂枝晶生长！”

阮成旭补充着完整实验的介绍，这是他们的进步，可以说是目前走在了国际还算优秀的范围，但是，依然没能彻底解决锂枝晶穿梭效应这个问题！

新能源锂电池，这是相当热门前沿的版块，且极具有价值！

锂电池为何拥有这样让人前仆后继，为之沉迷的魔力，其实，都是离不开，围绕着一个至关重要的概念，能量密度。

单位体积内包含的能量，称之为能量密度。转化为电池上来表述，提升能量密度，便是衡量一块电池性能最重要的指标，也是科研界和工业界一直以来的不断追求！

甚至于在国内的十--