康奈尔大学的化学工程教授Lynden Archer认为，我们需要对电池技术进行一次“革命”现在他的实验室在这个领域已经开出了第一枪。

“在锂离子电池技术领域，我们现在实际上已经达到了锂离子电池能容量的极限，” Archer说。锂离子电池已经成为新电子技术的主力军，已经达到了理论存储容量的90%以上。现在，较小的工程调整可能会带来更好的电池，但这并不是长期的解决方案。

“你需要用一种激进的心态去改变，”他说，“这意味着你必须从一开始就有自己的想法。”

18岁的博士Snehashis "Sne" Choudhury，提出了一个“高雅”的解决方案，这个方案解决了充电电池面临的基本问题。通常，我们使用能量密度较高的的金属锂作为阳极，有时由于金属生长的枝晶会引起突变，导致电池变得不稳定，当锂离子在充放电循环过程中来回循环时，它们会从阳极中生长出来刺破电池中的薄膜。

如果树突突破分离装置到达阴极，就会发生短路和火 灾，这会导致非常严重的后果。固体电解质已被证明可以机械地抑制金属的枝晶生长，但这会以离子快速输运为代价。Choudhury提出的解决方案：电解质本身的结构限制了树突的生长。

2015年阿切尔集团使用引入的反应程序，他们使用“交联的毛发纳米颗粒”——一种二氧化硅纳米颗粒和功能化聚合物(聚丙烯氧化物)的接枝物，产生了一种多孔电解质，有效地延长了离子从多孔电解质中行走的路线。从阳极到阴极和背面，极大地增加了阳极的寿命。

他们发表的论文，“限制金属在结构化电解质中的电沉积”，目前发表在《美国国家科学院学报》上。Choudhury以及Dylan Vu——他是一位化学工程专业的初三学生，是这篇文章的第一位作者。

Choudhury将前往斯坦福大学进行博士后工作，他还设计了一种直接可视化实验电池内部工作的方法。研究小组证实了Choudhury装置的理论预测与枝晶生长比较吻合。

“这是我想做的事情，我想这会是三个博士生的工作，” Archer说，他从2000年就在康奈尔大学工作了。SNE能够做的是设计一个电池，使我们能够非常优雅地观察锂金属界面所发生的事情，这使我们有能力超越理论预测。

Archer说，这项研究的另一个新奇之处是在电池科学领域“颠覆经典”。长期以来，为了抑制枝晶生长，电池内部的隔膜必须比抑制的金属强，但是Choudhury的多孔聚合物隔膜(平均孔径小于500纳米)被证明可以阻止枝晶的生长。

文章来自sciencedaily网站，原文题目为：'Workhorse' lithium battery could be more powerful thanks to new design，由材料科技在线汇总整理。