鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:896次 | 2019年03月29日
鋰金屬有望成為全固態(tài)電池的最終陽極材料
據(jù)報(bào)道,日本東北大學(xué)和高能加速器研究組織的科學(xué)家,開發(fā)出一種新的復(fù)合氫化物鋰超離子導(dǎo)體。研究人員表示,通過設(shè)計(jì)氫簇(復(fù)合陰離子)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的這一新材料,對(duì)鋰金屬顯示出了極高的穩(wěn)定性,使鋰金屬有望成為全固態(tài)電池的最終陽極材料,催生出迄今能量密度最高的全固態(tài)電池。
陽極為鋰金屬的全固態(tài)電池有望解決傳統(tǒng)鋰離子電池的電解質(zhì)泄漏、易燃和能量密度有限等問題,人們普遍認(rèn)為,鋰金屬是全固態(tài)電池的最佳陽極材料,因?yàn)樗哂凶罡叩睦碚撊萘亢鸵阎枠O材料中最低的電位。
鋰離子傳導(dǎo)固體電解質(zhì)是全固態(tài)電池的關(guān)鍵組成部分,但問題是,大多數(shù)現(xiàn)有的固體電解質(zhì)具有化學(xué)/電化學(xué)不穩(wěn)定性,不可避免地會(huì)在界面處引起不必要的副反應(yīng),導(dǎo)致界面電阻增加,在重復(fù)充放電期間極大地降低電池的性能。
研究人員表示,復(fù)合氫化物在解決與鋰金屬陽極相關(guān)的問題時(shí)廣受關(guān)注,因?yàn)樗鼈儗?duì)鋰金屬陽極具有出色的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。他們得到的新型固體電解質(zhì)不僅擁有高離子導(dǎo)電性,且對(duì)鋰金屬也非常穩(wěn)定,因此,對(duì)于使用鋰金屬陽極的全固態(tài)電池來說是一個(gè)真正的突破。
研究人員表示:“這一發(fā)展不僅有助于我們未來找到基于復(fù)合氫化物的鋰離子導(dǎo)體,還將開辟固體電解質(zhì)材料領(lǐng)域的新趨勢,得到的新型固體電解質(zhì)材料有望促進(jìn)高能量密度電化學(xué)裝置的發(fā)展。”
電動(dòng)汽車期望高能量密度且安全的電池,以取得滿意的續(xù)航里程。如果電極和電解質(zhì)不能在電化學(xué)穩(wěn)定性問題上配合良好,電動(dòng)汽車普及的路上就永遠(yuǎn)有一道坎。此次金屬鋰與氫化物合作成功,開辟了新思路。鋰元素果然潛力無限。續(xù)航上千公里的電動(dòng)汽車和待機(jī)一星期的智能手機(jī)或許已經(jīng)不遠(yuǎn)。