第三百零二章 技术难关（2/5）

而且庞学林主投的那一亿五千万的经费，也让他们对接下来的研究计划充满了信心。

庞学林坐在会议室的上首，看着众人，微微一笑，说道：“锂空气电池项目全体成员第一次会议，现在开始。今天我们将就锂空气电池的具体实现路线以及项目分工，做一个详细的任务分配方案。”

庞学林顿了顿，继续道：“随着科技的发展，能源紧缺日益成为急切需要解决的问题。于是人们开始越来越关注具有高储能的环保电池，电池的研究从nih发展到现在的锂二次电池。锂二次电池体积比、能量比、质量比都较高，没有cdni烧结式电池的记忆效应，不存在电池容量丢失问题，电池内不含铅、镉、汞等有害物质，被称为绿色电池。因此，锂二次电池以其高的能量密度、长循环寿命、绿色无污染等明显优势，成为当今世界的研究热点。”

“而锂空气电池，在锂二次电池中，都属于最先进的存在。但是，锂空气电池还存在着以下几点问题。”

“第一，就是锂晶枝问题。众所周知，锂空气电池一般采用锂金属作为负极材料，金属锂在充电的时候，由于锂电极表面的不平均，造成锂电池表面电信号分布不均匀，引起锂不均匀沉积。该不均匀沉积过程致使锂在一些部位沉积过快，产生树枝一样的结晶，即锂晶枝现象。当锂晶枝发展到一定程度后，会产生两种后果，一种是晶枝发生折断，产生死锂现象，造成锂的不可逆；另一种后果更严重，晶枝穿过隔膜，将正极与负极连接起来，形成电池短路，结果产生大电流，生成大量的热，温度急剧升高导致电池着火，甚至发生爆炸，从而产生严重的安全问题。”

“第二，水分以及空气中的氮气控制问题。锂空电池是一个开放体系，这是和锂离子电池不一样的，锂空要用空气中的氧，而空气中含有氮气和水蒸汽，锂会与这两者反应。既要透氧又要防氮防水，这是一个很难解决的问题。”

“第三，固体反应产物堆积问题。由于在锂空气电池在正极上使用空气中的氧作为活性物质，理论上正极的容量密度是无限的，可加大容量。另外，如果负极使用金属锂，理论容量会比锂离子充电电池提高一位数。但是，固体反应生成物氧化锂（li2o）会在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电停止。”

“第四，氧气的催化还原。氧的反应速度非常慢，要提高氧的反应活性必须采用高效的催化剂，现在的催化剂都是贵金属，因此，必须发展高效廉价的催化剂，而这也一直是制约燃料电池发展的短板。”

“这四个问题，将会是我们未来半年内亟需解决的难题。”

“目前，关于这几个问题，我们主要有以下几个思路。”

“第一，锂晶枝问题。目前国际上关于锂晶枝问题，主要有两种解决方案，第一种，将重质碳酸镁（三氟甲磺酰基）用作电解液添加剂，使沉积的镁与随后积聚的锂发生合金化反应。第二种，就是使用3d聚二甲基硅氧烷（pds）层或硅树脂层用作锂金属阳极的基材，缓解锂晶枝的生成。但这两种方案，都或多或少存在一定的问题。所以，我考虑，让大尺寸单层石墨烯薄膜覆盖在锂金属表面，从而抑制锂晶枝的生成。至于如何让石墨烯薄膜覆盖在锂金属表面，这个问题就交给叶兴民教授和霍子谦教授所在的联合团队解决了！”

“庞教授，放心好了，我们保证完成任务。”

叶兴民和霍子谦均点头答应了下来。

这两位都来自材料工程学院，叶兴民去年就加入庞学林的研究小组，在实验室制备高纯度单壁碳纳米管的过程中发回了重要作用。