Litijum-metalne baterije (LMB) mogu da obezbede skoro 10 puta veću gustinu energije u poređenju sa sadašnjim litijum-jonskim baterijama (LIB) i stoga su identifikovane kao jedan od potencijalnih budućih sistema za skladištenje. Međutim, LMB predstavljaju određene sigurnosne probleme i ne mogu se koristiti za aplikacije brzog punjenja. Nekontrolisano formiranje dendrita, koje dovodi do prekomernog zagrevanja i kratkog spoja baterije, jedan je od kritičnih izazova njegovog napredovanja.
Istraživači su ranije pokušavali da se pozabave bezbednosnim problemima u LMB, ali metodama koje su bile naporne i zahtevale su novac/vreme. Sada laboratorija T. N. Naraianana na Institutu za fundamentalna istraživanja Tata, Hajderabad (TIFRH) izveštava o jednostavnoj, skalabilnoj, isplativoj metodi za sklapanje sigurnije i izdržljive litijum metalne baterije.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Small.
Porozna separatorna membrana leži između elektroda u bateriji, držeći ih odvojene, i ključna je za sprečavanje kratkog spoja. Kada se baterija koristi neko vreme, na jednoj od elektroda počinju da se formiraju strukture nalik drvetu ili brkovi zvani dendriti. Ako ovi dendriti rastu nekontrolisano, oni mogu u nekom smislu postati fizički most između dve elektrode koji izaziva kratak spoj.
Preeti Iadav i Pallavi Thakur, diplomirani studenti i vodeći autori studije, koristili su uobičajeni prah derivata grafita da modifikuju membranu separatora koja se koristi u tipičnoj bateriji. Ova modifikacija potiskuje formiranje dendrita i u velikoj meri poboljšava dugovečnost baterije. Istraživači predlažu da ovaj metod modifikacije separatora ima ogroman potencijal da se proširi za industrijsku upotrebu.
Međutim, pri veoma velikoj gustini struje od 10 mA cm -2, izgleda da baterija polako propada. Ovo bi moglo biti zbog galvanizacije litijuma na ugljeniku (komponenta deponovanog sloja derivata grafita). Istraživači imaju za cilj da dalje istraže ove izazove i razumeju ulogu interfejsa u poboljšanju performansi baterije sa fundamentalnog stanovišta.
