鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1596次 | 2020年04月29日
新固態(tài)電解質(zhì)被開(kāi)發(fā),全固態(tài)電池能量密度達(dá)到最高
來(lái)自日本東北大學(xué)、高能加速器研究機(jī)構(gòu)(KEK)的研究人員開(kāi)發(fā)出新復(fù)合氫化鋰快離子導(dǎo)體,將之做為固態(tài)電解質(zhì)可創(chuàng)造出迄今為止能量密度最高的全固態(tài)電池。
電池領(lǐng)域最熱門的話題之一無(wú)外乎固態(tài)鋰離子電池,幾乎每個(gè)星期都會(huì)出現(xiàn)一項(xiàng)新的創(chuàng)新或突破研究,這是因?yàn)橐凿嚱饘僮鰹殛?yáng)極的全固態(tài)電池比鋰離子電池更安全、充電時(shí)間更短、能量密度更高,還能解決鋰離子電池目前重要的問(wèn)題比如:電解液泄漏、易燃、能量密度較低等,一些車商紛紛壓寶開(kāi)發(fā)全固態(tài)電池而非鋰離子電池,投資報(bào)告也將全固態(tài)電池列為改變電動(dòng)汽車市場(chǎng)的重要推手。
不過(guò)雖然與鋰離子電池使用的石墨陽(yáng)極相比,以鋰金屬做為陽(yáng)極的全固態(tài)電池可供應(yīng)高3倍的電容量,但東北大學(xué)與高能加速器研究機(jī)構(gòu)指出,固態(tài)電解質(zhì)才是全固態(tài)電池的關(guān)鍵,電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性和穩(wěn)定性決定了電池性能。
然而目前,由于固態(tài)電解質(zhì)在遇到鋰金屬后容易變不穩(wěn)定,不可防止地會(huì)在接面引發(fā)副用途,導(dǎo)致電池實(shí)際應(yīng)用后電導(dǎo)率總體偏低,離子轉(zhuǎn)移時(shí)內(nèi)阻較大,重復(fù)循環(huán)充放電大幅降低電池性能,成為商業(yè)化量產(chǎn)一大限制。
假如能解決固態(tài)電解質(zhì)的穩(wěn)定性和鋰離子傳導(dǎo)性,那么全固態(tài)電池的新一代電池王地位會(huì)站得相當(dāng)穩(wěn)?,F(xiàn)在,該研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出氫化鋰快離子導(dǎo)體(hydridelithiumsuperionicconductor)做為全固態(tài)電池的固態(tài)電解質(zhì),使電池表現(xiàn)出高穩(wěn)定性與高鋰離子傳導(dǎo)性。
過(guò)去,復(fù)合氫化物已經(jīng)引起了科學(xué)家一定程度的關(guān)注,但通常都卻步于復(fù)合氫化物的低離子電導(dǎo)率,于是從來(lái)沒(méi)有實(shí)際在電池中嘗試結(jié)合復(fù)合氫化物與鋰金屬陽(yáng)極。而團(tuán)隊(duì)終于證實(shí)了以復(fù)合氫化物做為固態(tài)電解質(zhì),可以和鋰金屬陽(yáng)極相處的相當(dāng)融洽,也許最終有機(jī)會(huì)打破全固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)瓶頸。