为了改进可充电电池，尤其是锂基电池，人们在电解液和电极方面的努力仍在继续。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的一个团队开发并评估了一种半液态锂金属负极，他们声称，与使用锂箔作为负极的典型锂电池相比，这种负极具有更高的容量和更安全的性能。
众所周知，锂基电池的反复充放电会诱导电极表面锂链(称为树突)的形成和生长。它们可以穿透隔膜，将阳极和阴极分开，导致直接接触，从而短路，可能导致点火和火灾。
解决这个问题的方法之一是用固体陶瓷版本替换液体电解质;这些是高导电性，不可燃，不渗透的枝晶。然而，这些电解质也会导致电池容量的减少，这是消极的属性。
C-M团队开发了一种替代方案，通过创造一种具有均匀分布的锂微粒的双导电聚合物/碳复合基质(图1)．基质在室温下保持其“流动”，从而确保与固体电解质的接触。
1.为了制备半液体金属锂阳极(SLMA)，将锂箔和双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂(LiTFSI)在200℃下加入到一个含有聚(乙二醇)单甲基醚(mPEG)的玻璃瓶中。将所制得的乳液再分散到四氢呋喃中，加入炭黑。经超声干燥后，在室温下形成SLMA。(资料来源:卡内基梅隆大学)
他们将液体电解质/固体阳极界面转换为固体电解质/液体阳极形式，这样当界面接触足够时，就不再需要可燃电解质。反相设计和聚合物在金属电极制备中的应用为开发更安全的金属负极电池提供了一条新途径。
卡耐基梅隆大学化学系J.C.华纳大学自然科学教授Krzysztof Matyjaszewski说:“从理论上讲，将金属锂负极与锂离子电池结合，可以创造出比石墨负极电池容量大得多的电池。”“但是，我们需要做的最重要的事情是确保我们创造的电池是安全的。”
使用他们的半液体金属阳极和石榴石基固体陶瓷电解液，他们能够在比使用固体电解液和传统锂箔阳极电池高10倍的电流密度循环电池。这种细胞还有一个额外的好处，它的循环寿命比传统细胞长得多(图2)．
2.(a)界面接触不良的Li箔/LLZTO/Li箔对称电池示意图(LLZTO为石榴石型陶瓷电解液分离器Li)6．4拉3.Zr1．4助教0.6O12）;(b)改进界面接触的SLMA/LLZTO/SLMA对称单元示意图;(c) 1 mA/cm时SLMA/LLZTO/SLMA的对称循环2和Li箔/LLZTO/Li箔0.1-0.2 mA/cm265℃时，半循环时间为1小时;(d) 1 mA/cm时SLMA/LLZTO/SLMA对称循环最后100小时的放大电压分布图2．(资料来源:卡内基梅隆大学)
这项由美国国立卫生研究院和美国国家科学基金会资助的研究的详细资料已发表在《半液态锂金属阳极“在焦耳(发布了一个开放获取的版本在这里）.
