I dendriti appariranno durante l'uso di batterie agli ioni di litio e la rottura del dendrite non solo porterà all'attenuazione della capacità della batteria e alla riduzione della vita, ma potrebbe anche perforare la membrana e causare incendi per corto circuito della batteria e causare problemi di sicurezza. In collaborazione con il professor Jiajie Liang e Yongsheng Chen dell'Università di Nankai e Chao Lai della Jiangsu Normal University, è stata proposta una nuova strategia di ottimizzazione per risolvere questo problema e un vettore poroso tridimensionale di grafene in nanofilo d'argento con struttura multi-campione è stata preparata con successo e caricato con metallo di litio come materiale anodo composito. Questo vettore può inibire l'aspetto dei dendriti di litio, quindi la batteria può essere caricata a velocità massima, che dovrebbe prolungare in modo significativo la vita delle batterie agli ioni di litio.
Negli ultimi anni, molti studi rilevanti nel mondo hanno fatto importanti scoperte nella progettazione e nella sintesi di materiali anodi al litio, ma finora non è stato in grado di trattenere l'emergenza dendrite di metallo di litio sotto la carica e la scarica di alta densità e il problema di espansione del volume degli elettrodi, quindi la lunga vita e la grande capacità delle batterie agli ioni di litio sono ancora difficili da superare.
Allo stato attuale, è uno dei modi efficaci per risolvere le difficoltà di cui sopra per costruire materiali anodi compositi di metallo di litio depositando metallo di litio nel fluido del collettore poroso con struttura a rete tridimensionale. Disse Liang Jiajie. Sulla base di questa comprensione, il gruppo di ricerca ha proposto per la prima volta la strategia ideale per la selezione e l'ottimizzazione del materiale del vettore tridimensionale per l'anodo metallico al litio per ottenere una densità di corrente altissima e una durata del ciclo ultra-lungo. Hanno usato la rete tridimensionale macroscopica di grafene come scheletro meccanico, rete bidimensionale in nanofilo d'argento come struttura conduttiva, attraverso un basso costo, compatibile con la produzione industriale del metodo di asciugatura a freddo, la preparazione del nanofilo d'argento grafene poroso tridimensionale povero Supporto con struttura a più stadi e metallo di litio caricato come materiale anodo composito in metallo di litio.
Attraverso i test, la capacità specifica del materiale anodo composito in metallo al litio può raggiungere 2573 mAh/g; Nel test della batteria simmetrica, per la prima volta, sono state raggiunte ripetute ricarica e scarico per più di 1000 settimane a una densità di corrente estremamente elevata di 40 mAh/cm2 e sono stati raggiunti un sovrapotenziale di meno di 120 millitoli. Attraverso l'osservazione del microscopio elettronico, si può vedere che il vettore a struttura tridimensionale multi-stadio può inibire con successo la crescita dei dendriti di litio e il cambiamento del volume dell'elettrodo nell'elettrodo negativo del metallo di litio anche in condizioni di ricarica e scarico ad alta corrente ciclo.