使用碳纤维纸代替铜薄膜，提高锂电池稳定性和能量密度

由于使用电动汽车的全球趋势，与目前使用的锂离子电池相比，对具有更高容量和更快充电速度的下一代二次电池的需求不断增加。锂金属电池已被认为是有前途的可充电电池，因为锂金属阳极的理论容量比商用石墨阳极高10倍。然而，在充放电过程中，锂枝晶会在负极上生长，导致电池性能不佳和短路问题。

KIST-GIST联合研究小组用含有锂金属的薄碳纤维纸代替了涂有锂金属的铜薄膜。开发的碳纤维纸在由无定形碳和无机纳米颗粒组成的碳单丝上具有层次结构，从而提高了锂的亲和力，并防止了锂枝晶的生长。尽管铜薄膜阳极在大约100次循环后会发生短路，但开发的碳纤维纸阳极在300次循环后仍表现出优异的循环稳定性。此外，使用开发的碳纤维纸的锂金属电池显示出高达428 Wh/kg的高能量密度，比使用铜薄膜的锂金属电池（240 Wh/kg）高出约 1.8 倍。从工艺上看，另一个优点是简化了电极制造工艺，因为熔融的锂很快被注入碳纤维纸中。

领导该研究的负责人Sung Ho Lee博士表示，“考虑到碳纤维的密度和成本比铜低五倍，我们提出的阳极材料是一项重要成就，可以加速耐用和轻质锂金属电池的商业化。”