此類電池的主要問題是，盡管可充電鋰金屬陽極在讓新款鋰電池的表現更好方面扮演著一個關鍵角色，但是在充放電過程中，此類陽極極易生長枝晶，此種微結構會導致電池短路、起火，甚至爆炸。

　　據外媒報道，當地時間11月4日，美國哥倫比亞大學工程學院（Columbia Engineering）報告表示，他們發(fā)現鉀離子等堿金屬添加劑能夠防止此類鋰枝晶在電池內擴散。研究人員結合使用顯微鏡、核磁共振（類似于MRI）和計算模型發(fā)現，在傳統(tǒng)鋰電池電解質中添加少量鉀鹽會在鋰/電解質界面上產生獨特的化學反應。

　　該團隊發(fā)現，堿金屬添加劑抑制了此種非導電化合物（枝晶）在鋰金屬表面生長，這與傳統(tǒng)的電解質操控方法不同，后者關注于在金屬表面沉積的導電聚合物。該項研究首次采用了核磁共振對金屬鋰表面進行深入表征，并證明了此種技術在設計新型鋰金屬電池電解質方面的能力。此外，卡內基梅隆大學機械工程系Viswanathan小組也與哥倫比亞大學合作，利用密度泛函理論計算結果補充了哥倫比亞大學的研究成果。

　　研究人員表示：“商用電解質是由精心挑選的分子組成的混合物，采用核磁共振和計算機模擬技術，我們能夠最終了解此類獨特的電解質配方如何在分子水平上提高了鋰金屬電池的性能，這一發(fā)現最終也為研究人員提供了工具，讓他們能夠優(yōu)化電解質設計、實現穩(wěn)定的鋰金屬電池。”

　　目前，該團隊正在測試能夠阻止鋰金屬表面形成有害沉積物的堿金屬添加劑，同時測試能夠促進鋰金屬表面導電層生長的更加傳統(tǒng)的添加劑。此外，研究人員還在積極采用核磁共振技術以直接測量鋰離子透過該表層的傳輸速率。