鋰金屬有望成為全固態(tài)電池的最終陽極材料

據(jù)報道,日本東北大學和高能加速器研究組織的科學家,開發(fā)出一種新的復合氫化物鋰超離子導體。研究人員表示,通過設計氫簇(復合陰離子)結構實現(xiàn)的這一新材料,對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泄漏、易燃和能量密度有限等問題,人們普遍認為,鋰金屬是全固態(tài)電池的最佳陽極材料,因為它具有最高的理論容量和已知陽極材料中最低的電位。

鋰離子傳導固體電解質是全固態(tài)電池的關鍵組成部分,但問題是,大多數(shù)現(xiàn)有的固體電解質具有化學/電化學不穩(wěn)定性,不可避免地會在界面處引起不必要的副反應,導致界面電阻增加,在重復充放電期間極大地降低電池的性能。

研究人員表示,復合氫化物在解決與鋰金屬陽極相關的問題時廣受關注,因為它們對鋰金屬陽極具有出色的化學和電化學穩(wěn)定性。他們得到的新型固體電解質不僅擁有高離子導電性,且對鋰金屬也非常穩(wěn)定,因此,對于使用鋰金屬陽極的全固態(tài)電池來說是一個真正的突破。

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合氫化物的鋰離子導體,還將開辟固體電解質材料領域的新趨勢,得到的新型固體電解質材料有望促進高能量密度電化學裝置的發(fā)展?！?/p>

電動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。如果電極和電解質不能在電化學穩(wěn)定性問題上配合良好,電動汽車普及的路上就永遠有一道坎。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)航上千公里的電動汽車和待機一星期的智能手機或許已經不遠。