科学家开发新型锂金属电池:使用寿命提高到创纪录水平

最近《自然-能源》杂志上刊登了一个新报告,下一代电池的一个特别有前途的架构是使用纯锂金属,这种材料具有出色的能量密度,可以使电动汽车在每次充电时行驶更远。

报告中显示,这些类型的电池背后的想法是将阳极组件中使用的石墨换成纯锂金属,它可以容纳多达 10 倍的能量。

科学家开发新型锂金属电池:使用寿命提高到创纪录水平

锂金属被一些研究人员描述为一种梦幻般的材料,被认为是帮助我们突破能源储存的关键瓶颈的关键,但科学家们一直在努力解决寿命问题,到目前为止开发的版本在使用过程中很快就会失效。

这种失败的原因之一是发生在阳极周围的复杂反应,影响到阳极上面的一层薄膜,称为固体电解质界面相(SEI)。这层薄膜控制着从电解质溶液中进入阳极的分子,电子通过这层薄膜来回穿梭于电池的另一个电极,即阴极。

这样一来,这种把关的作用使 SEI 承担了防止电池循环时发生不必要的化学反应的责任,而这正是美国能源部西北太平洋国家实验室(PNNL)的科学家在一项新研究中所针对的机制。人们通常认为,增加阳极中的锂的数量是解决这一问题的方法之一,但该团队通过另一种方法发现了成功。

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