리튬 금속 배터리는 리튬 이온 배터리에 비해 단위 중량당 두 배의 에너지를 수용할 수 있다. 하지만 리튬가지정 (작은 침상 구조) 은 연구의 진전을 방해하며, 연구원들은 이를 리튬금속 양극에 형성되는 물방울 동굴의 석순에 비유한다.
이에 따라 예나프리드리히 실러 대학, 보스턴 대학, 웨인 주립대에서 온 팀은 전하 이동 과정에서 퇴적된 원자가 이런 구조를 형성하는 것을 막을 수 있는 방법을 연구했다. 이 과정을 수정성핵이라고 하는데, 이 팀은 얇은 보호막을 적용함으로써 이 과정을 성공적으로 피했다. 분리막의 기공은 수상 결정의 성핵에 영향을 주어 이온 전송을 더욱 고르게 한다.
웨인 주립대 부교수인 Leela Mohana Reddy Arava 는 "핵심 혁신은 현재의 배터리 제조 공정을 바꾸지 않는 초박막 박막으로 전극이나 전해질 인터페이스를 안정시키는 것" 이라고 말했다.
예나 대학의 Andrey Turchanin 교수는 "분리기를 덮는 막에는 지름이 1 나노미터 미만인 구멍이 있다" 고 덧붙였다. 이러한 작은 개구부는 임계 결정핵의 크기보다 작기 때문에 가지정핵이 되는 것을 막는다. 반대로 리튬은 매끄러운 박막으로 양극에 쌓여 있다. "
그 팀은 수백 번의 충전 방전 사이클을 진행했고, 어떠한 가지 모양의 성장도 감지하지 못했다고 밝혔다.
그들은 이런 방법을 위해 특허를 신청했다. 다음은 2 차원 박막의 응용을 제조 과정에 통합하는 방법을 보는 것이다. 연구원들은 이 아이디어를 다른 유형의 배터리에도 적용할 계획이라고 밝혔다.