近日,中國林科院木工所負責的“十三五”國家重點研發計劃項目“木材材質改良的物理與化學基礎”的木材細胞壁結構解譯與調控研究團隊,在木材細胞壁聚集體薄層研究方面取得重要進展,在國際材料科學頂級期刊ACS Energy letters發表論文《木材聚集體薄層助力鋰金屬電池性能突破》(Natural Wood Structure Inspires Practical Lithium- l Batteries),介紹了對木材細胞壁聚集體薄層作為鋰金屬電池固態電解質界面膜方面的最新應用進展。
由于鋰離子的不可控沉積等原因,致使鋰金屬電池使用壽命縮短。人工合成的石墨烯等固態電解質界面膜可以延長鋰金屬電池使用壽命,但目前大多數固態電解質界面膜材料因價格昂貴和合成工藝得復雜等原因,限制了在實際中的應用。
受木材紋孔膜天然結構啟發,木工所木材細胞壁結構解譯與調控研究團隊首次從木材細胞壁結構解譯與調控的角度,將細胞壁中的聚集體薄層用于鋰金屬電池的性能優化,從而打破了制約鋰金屬電池壽命的技術瓶頸,使電池壽命增加75%以上。
該研究成果得到“十三五”國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國林業科學研究院基本科研業務費和浙江省自然科學基金項目的支持。