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想象一下，你的手机就像一张纸一样薄而且不需要接近恒定充电。

印第安纳大学普渡大学印第安纳波利斯机械工程系教授，IUPUI综合纳米系统发展研究所的研究员谢健说，这可能是操纵电池的树突。

在最近发表在Nature Energy上的一篇论文中，谢和​​一个作者团队 - 包括工程技术学院博士后研究员刘亚东和乐欣，研究生齐柳和博士。学生Fan Yang详细介绍了他们如何解决电池中锂金属电极长达数十年的问题。

对于电池制造商而言，如何制造可充电锂金属电极已经证明是令人沮丧的难以捉摸。这种电极可使电池比目前在许多应用中使用的电池强10倍。

错误在于树突。

枝晶是在锂金属电极内生长的晶体，其形状类似于树木。当它们在各个方向上生长时，它们最终会跨越整个电极并使电池短路，使其不再可充电。

工程师们一直试图阻止枝晶形成，但这违背了金属的性质。相反，谢和他的团队允许枝晶形成但改变它们的生长方向，因此它们生长在密集的层中，不会对电池产生不利影响。最终结果是革命性的，允许安全充电和高容量。

“我们设计了基于电镀的工作原理，实验结果与设计完全一致 - 在我35年的研究生涯中很少见，”谢说。“这种应用的可能性很多，我们觉得未来几年工作可以进一步改善。”

锂金属电极具有最高的理论比能容量，为3,863mAh / g(毫安培 - 小时/克)。相比之下，日常石墨/硬碳电极仅为330 mAh / g。

这种突破性电池的预期应用可能包括微电子，医疗设备，电动汽车，无人机，军事用途，以及便携式电子产品，如手机。