Tsinghuan yliopiston tutkijat haluavat korvata grafiittianodin litiummetallianodilla rakentaakseen akkujärjestelmän, jolla on korkeampi energiatiheys. Li-metallianodi on kuitenkin epästabiili ja reagoi helposti elektrolyyttien kanssa muodostaen kiinteän elektrolyytin välisen kerroksen.
Valitettavasti luonnollinen polymeerikerros on hauras, mikä johtaa huonoon käyttöikään ja suorituskykyyn. Kiinalaistutkijat ryhtyivätkin tutkimaan korvaavaa keinotekoista polymeeria. Tuloksen on ASEI-kerros (artificial solid-electrolyte interphase. Se korjaa paljasta litiummetallianodia vaivaavia ongelmia ja mahdollistaa turvallisemman, luotettavamman ja entistä tehokkaamman virtalähteen esimerkiksi sähköajoneuvoille.
Kuitenkin anodi, litiummetalli, reagoi elektrolyytin kanssa, ja litiummetallin pinnalle muodostuu passivointikerros, jota kutsutaan kiinteän elektrolyytin väliseksi faasiksi akkutoiminnan aikana. Toinen litiummetallianodin ongelma on niin kutsuttu "dendriittikasvu", joka ilmenee akun latauksen aikana. Dendriitit näyttävät puun oksarakenteilta, jotka aiheuttavat sisäisiä vaurioita akulle, mikä johtaa oikosulkuun, huonoon suorituskykyyn ja mahdollisiin turvallisuusriskeihin. Nämä heikkoudet vähentävät kokonaan LMB:n käytännöllisyyttä ja aiheuttavat joitain haasteita, joihin on puututtava.
Litiummetallianodin parantamiseksi tutkijat havaitsivat, että litiumionien jakautuminen on homogenisoitava, mikä voi auttaa vähentämään akkujen negatiivisesti varautuneiden alueiden kerrostumia. Tämä jakautumisen yhtenäisyys vähentää ns. dendriittien muodostumista, mikä voi estää ennenaikaista rappeutumista ja oikosulkuja.
Lisäksi eri kerrosten sähköeristyksen varmistaminen voi auttaa säilyttämään rakenteen eheyden sekä fyysisesti että kemiallisesti akun kierron aikana. Tutkimuksen tulokset on esitelty Energy Materials and Devices -aikakauslehdessä.
ASEI-kerrosten käyttö litium-metalliakuissa vaatii joitain parannuksia. Tutkijat haluaisivat pääasiassa parantaa ASEI-kerrosten kiinnittymisestä metallin pinnalle, mikä parantaa kaiken kaikkiaan akun toimintaa ja käyttöikää. Muita huomiota vaativia alueita ovat rakenteen ja kemian stabiilius kerrosten sisällä sekä kerrosten paksuuden minimoiminen metallielektrodien energiatiheyden parantamiseksi.