锂电池关键问题已解决:1000次充放电无衰减
锂电池因其能量密度高、使用寿命长、体积小而被广泛应用于电子产品和电动汽车中。现在,使用锂金属阳极已经成为替代传统锂电池最有前途的技术之一。
据外媒报道,美国佐治亚理工学院的科学家在《自然》杂志上发表的一项新研究表明,他们已经开发出一种橡胶电解质,可以使锂金属电池更加耐用和安全。
与传统锂电池锂离子还原形成的锂枝晶相比,固态电解质是锂金属电池安全运行的关键技术之一,可以有效抑制锂枝晶的出现。
然而,目前固体电解质的力学和电化学性能还不能满足锂金属电池实际应用的要求。佐治亚理工学院的研究人员开发的橡胶电解质有效地解决了这两个难题。
研究人员表示,这种橡胶电解液,由于其弹性,不仅可以抑制电池内部的鼓包,还可以保持与电极的平滑连接。这样可以保持其高导电性,防止锂枝晶的出现。
其次,通过三维互连结构固定为了能够让橡胶材料具有导电性,研究人员嵌入了一种叫做琥珀腈的导电塑料晶体,,使电解液具有形状和稳定性。
在测试中,由新电解液制成的锂金属电池可以在室温下工作在4.5 V,在100次循环充放电后没有产生锂枝晶,1000次循环充放电中几乎没有容量衰减。.
研究人员表示,这种材料仍有进一步改进的空间。目前,研究团队正在研究提高循环时间和离子电导率的方法。通过增加这些电池的比能量和能量密度,可以在确保安全性的同时增加电动汽车的行驶里程。
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