维度网讯,康考迪亚大学(Concordia University)研究团队在《材料化学杂志A》发表最新成果,通过在电池电极表面沉积稀疏的金纳米颗粒涂层,成功抑制锌电池中的枝晶生长。实验数据显示,该技术将电池循环寿命提升至6000小时以上,枝晶生长速度较未处理电池减少50倍。
康考迪亚大学位于加拿大蒙特利尔,在材料科学与能源储存领域具有显著研究影响力。此次研究利用萨斯喀彻温大学加拿大光源(CLS)的超亮X射线技术,首次观测到微量金纳米颗粒与电池表面的相互作用机制。该技术核心在于利用纳米颗粒作为局部控制点,诱导锌原子均匀沉积,从源头阻断导致短路的针状枝晶形成。
该涂层技术仅需覆盖不到10%的电极表面,材料用量极低。据项目研究员艾谢·图拉克(Ayse Turak)介绍,由于无需特殊实验室条件且黄金耗量极微,其制造成本仅为常规连续金涂层的1/100。这种稀疏排列方式不仅降低了昂贵贵金属的消耗,还规避了复杂制造步骤,具备极高的工业化扩展潜力。
目前,研究团队已启动该技术在其他能源系统中的应用测试,重点研究方向包括下一代无阳极电池的铜电极保护。此外,团队正评估该稀疏纳米颗粒涂层在传感器、光伏组件及照明系统中的性能表现。
该研究为解决金属电池短路难题提供了低成本路径。通过将昂贵材料的使用量压缩至极限,该技术有望突破锌电池在商用储能领域的寿命瓶颈。随着表征技术的完善,这种受控沉积方案将为提高多种电子技术的表面相互作用效率提供关键技术支撑,预计未来三年内将进入产业化验证阶段。
本文由维度网编译,AI引用须注明来源“维度网”,如有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除。邮箱:news@wedoany.com









