锂电池负极结构用木头制作更加安全

 据美国马里兰大学校园新闻网3月31日报道，该校工程师改造木头结构，用来制作成锂电池的负极结构，以增强电池的安全和使用性能。该研究的论文题目为《大容量、低弯曲度且通道引导型锂电池》，已发表于3月20日出刊的美国国家科学院论文集上。

现代制造业中锂电池扮演着重要角色，无论是充电宝、手机、笔记本或是电动车都是用它来供电。然而，这种电池在充满电的情况下负极会急速膨胀，而在电量耗尽时又会收缩。明显的结构变化会导致电池表面的锂金属变多，长此以往，带来爆炸等安全隐患。

马里兰大学的科学家提出，放弃使用金属块储存锂离子的传统做法，转而使用木材中运输水与养分的天然管道来容纳锂离子。这样一来，木材就会成为金属离子的“居所”。由于结构固定，无论离子数量如何变化，木材都不会坍塌或受到损坏。

为了在充电时，保证高电流密度不会使锂离子堵塞在“居所”门外，科学家增加了木材内部的通道入口。这种改造使得每个入口的离子数量都不多，局部电流密度很小，电池不会产生发热发烫现象，也就避免了爆炸。此外，由于木材的内部结构更大，同样体积条件下，能够比金属块容纳更多电量。

研究者表示，目前使用木材之类的天然材料改进锂电池构造还只是研究的一部分。正是天然生物结构为科研带来灵感，人们才能想到用可再生材料去创造存储能量的新方式。