莱斯大学的科学家们已经采取了下一步措施，通过使其更安全，更简单的制造来配置功能强大的可充电锂金属电池。
化学家詹姆斯·图尔的莱斯实验室在隔板上制作了带有红磷涂层的测试电池，使阳极和阴极电极保持分开。磷用作管理系统的，用于通过检测树枝状晶体的形成来充电和监测电池，锂的突起可导致它们失效。
与市场上几乎所有电子设备(包括手机和电动汽车)中使用的普通锂离子阳极相比，锂金属阳极充电速度更快，容量约为其体积的10倍。阳极是电池工作所需的两个电极之一。
但是，充入锂的阳极会形成树枝状晶体，如果它们到达阴极，会导致短路并可能引起火灾或爆炸。当枝晶到达红色磷涂层隔膜时，电池的充电电压会发生变化。这告诉电池管理系统停止充电。
与其他提出的枝晶探测器不同，Rice策略不需要第三个电极。
“使用第三个电极制造电池非常困难，”Tour说。“我们提出了一个静电层，可以在电池充电时产生电压尖峰。这个尖峰是一个关闭它的信号。”
该研究发表在Advanced Materials上。
红色磷层对巡回实验室测试电池实验中的正常性能没有显着影响。
研究人员建造了一个带有电解质的透明测试电池(电极之间和隔板周围的液体或凝胶状材料，允许电池产生电流)已知可加速阴极老化并促进枝晶生长。这让他们在看到树突生长的同时监控电压。
使用普通的分离器，他们看到枝晶接触并穿透分离器而电压没有变化，这种情况会导致正常的电池失效。但是，对于红磷层，当枝晶与分离器接触时，它们观察到电压急剧下降。
“一旦不断增长的枝晶接触红磷，就会在充电电压中发出信号，”图尔说。“当电池管理系统检测到这种情况时，可以说’停止充电，不要使用’。”
去年，该实验室推出的碳纳米管薄膜似乎完全阻止了锂金属阳极的枝晶生长。
“通过结合最近的两项进展，可以减轻锂枝晶的增长，并且有一项内部保险政策，即使单个枝晶开始向阴极方向发展，电池也会关闭电池，”Tour表示。
“从字面上看，当你制造一种新电池时，你的电池就超过十亿，”他说。“可能有几个失败了吗?人们只需要点火就会变得非常烦躁。我们的工作为电池安全提供了进一步的保障。我们提出的另一层保护应该很容易实施。”
