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新固态电解质被开发,全固态电池能量密度达到最高

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发表于 2019-5-9 08:39:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
文章来源:Technews
来自日本东北大学、高能加速器研究机构的研究人员开发出新复合氢化锂快离子导体,将之做为固态电解质可创造出迄今为止能量密度最高的全固态电池。
电池领域最热门的话题之一无外乎固态锂电池,几乎每个星期都会出现一项新的创新或突破研究,这是因为以锂金属做为阳极的全固态电池比锂离子电池更安全、充电时间更短、能量密度更高,还能解决锂离子电池目前主要的问题比如:电解液泄漏、易燃、能量密度较低等,一些车商纷纷压宝开发全固态电池而非锂离子电池,投资报告也将全固态电池列为改变电动车市场的重要推手。
不过虽然与锂离子电池使用的石墨阳极相比,以锂金属做为阳极的全固态电池可提供高3倍的电容量,但东北大学与高能加速器研究机构指出,固态电解质才是全固态电池的关键,电解质的离子传导性和稳定性决定了电池性能。
然而目前,由于固态电解质在遇到锂金属后容易变不稳定,不可避免地会在接面引发副作用,导致电池实际应用后电导率总体偏低,离子转移时内阻较大,重复循环充放电大幅降低电池性能,成为商业化量产一大限制。
如果能解决固态电解质的稳定性和锂离子传导性,那么全固态电池的新一代电池王地位会站得相当稳。现在,该研究团队开发出氢化锂快离子导体做为全固态电池的固态电解质,使电池表现出高稳定性与高锂离子传导性。
过去,复合氢化物已经引起了科学家一定程度的关注,但通常都却步于复合氢化物的低离子电导率,于是从来没有实际在电池中尝试结合复合氢化物与锂金属阳极。而团队终于证实了以复合氢化物做为固态电解质,可以和锂金属阳极相处的相当融洽,也许最终有机会打破全固态电池的开发瓶颈。
本文封面图来源于图虫创意
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