賴斯大學的科學家指望使用碳納米管薄膜來使高功率，快速充電的鋰金屬電池成為普通鋰離子電池的合理替代品。
化學家James Tour的Rice實驗室表明，納米管薄膜很薄，可以阻止樹枝狀晶體從電池中未保護的鋰金屬陽極自然生長。隨着時間的流逝，這些觸手狀的樹突會刺穿電池的電解質芯併到達陰極，從而導致電池發生故障。
這個問題既挫敗了鋰金屬在商業應用中的使用，也鼓勵了全世界的研究人員對其進行解決。
與幾乎在每個電子設備（包括手機和電動汽車）中發現的鋰離子電極相比，鋰離子的充電速度要快得多，並且所容納的能量按體積計算大約是其十倍。
圖爾説：“減緩鋰離子電池中樹突的一種方法是限制其充電速度。” “人們不喜歡這樣。他們希望能夠為電池快速充電。”
賴斯團隊的回答（在高級材料中進行了詳細介紹）簡單，廉價且在阻止枝晶生長方面非常有效，圖爾説。
他説：“我們所做的事情真的很容易。” “您只需在鋰金屬箔上塗上多壁碳納米管薄膜即可。鋰摻雜了納米管薄膜，該薄膜從黑色變成紅色，然後薄膜又擴散了鋰離子。”
萊斯大學的博士後研究員羅德里戈·薩爾瓦捷拉（Rodrigo Salvatierra）與研究生格拉迪斯·洛佩茲·席爾瓦（GladysLópez-Silva）共同撰寫了論文，他説：“與鋰金屬的物理接觸會減少納米管的膜，但會通過添加鋰離子來平衡它。” “離子將自身分佈在整個納米管薄膜中。”
使用電池時，薄膜會釋放出儲存的離子，下面的鋰陽極會重新填充它，從而保持薄膜阻止枝晶生長的能力。
在先前實驗中開發的帶有硫化碳陰極的測試電池的580個充放電循環中，纏結的納米管薄膜有效地淬滅了樹枝狀晶體。研究人員報告説，完整的鋰金屬電池保留了其庫侖效率的99.8％，該電量是電子在電化學系統中的運動程度的度量。