随着可再生能源领域对更可靠电力系统的需求日益增长，研发成本更低、寿命更长的电池的竞争也愈发激烈。虽然锌基电池比锂离子电池更安全、更经济，但其寿命较短是其应用于大规模电网储能的主要障碍。锌基电池寿命短的原因在于其阳极上会形成被称为枝晶的微小树状金属结构，这些枝晶会导致电池短路。

据外媒报道，康考迪亚大学（Concordia University）的研究人员找到了一种减缓枝晶形成的方法。他们利用萨斯喀彻温大学（University of Saskatchewan）加拿大光源（Canadian Light Source，CLS）的超高亮度X射线，发现与普通锌电池相比，在电池内表面“撒上”少量金纳米颗粒可以将枝晶生长速度降低多达50倍。经过金处理的电池在实验室环境下可以连续工作超过6000小时。

图片来源：加拿大光源

相关论文发表于期刊《Journal of Materials Chemistry A》。康考迪亚大学博士生、该论文的主要作者Seungil Lee表示：“众所周知，在电极上涂覆涂层可以提高电池性能，但我们这项技术所需的金颗粒数量极少，而且它们在电池表面的排列方式也十分新颖，令人振奋。”

尽管黄金价格昂贵，但研究人员开发的这项技术——将金颗粒稀疏地分布在电池表面不到10%的面积上——对于大规模电池应用来说，实施成本可能相对较低。

物理学副教授、Seungil Lee的导师Ayse Turak表示：“由于我们采用的制备方法无需任何特殊的实验室条件，而且只需要少量黄金，因此在表面镀金的成本非常低廉，仅为普通镀金价格的百分之一。这对我们来说是一个重大发现。表面物质含量极低，几乎无法通过其他任何方法进行表征。但CLS的X射线能提供非常强的信号，因此我们可以看到它，并确认它的存在以及它在表面的位置。”

目前，该团队正在研究这种颗粒涂层技术如何应用于铜电极，以开发下一代无阳极电池。他们还在探索稀疏纳米颗粒除了用于电池之外，是否还能应用于传感器、光伏和照明等其他技术领域。