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释放锂金属的存储潜力

时间:2021-09-23 20:16:51 来源:

在一直到-60摄氏度的温度下,使用UC San Diego电解质制成的电池在循环效率方面可达到98%以上,

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家开发了一种电解质,他们说该电解质与锂金属阳极兼容,与目前的锂离子电池设计相比,其能量密度高得多。新电池在低至-60摄氏度的温度下也能正常工作。

关键创新是液化气电解质(LGE)。当前的商用锂离子电池都使用液体电解质,并且大多数研究人员正在将固体材料作为下一代电池技术。但是,圣地亚哥加州大学(UC San Diego)正在采用相反的方法来处理在压力下液化的气体作为电解液。目标是可以利用锂金属阳极的电池,该锂金属阳极可提供高比容量,低电化学势和重量轻,但不能与常规液体电解质一起安全或有效地工作。

加州大学圣地亚哥分校LGE工作的细节于2017年在《科学》杂志上首次发表。当时,研究人员提出了一个构想,即在其中加入电解质的电池可以为卫星和行星际漫游车提供动力,还有其他一些过时的建议。

然而,本周在焦耳发表的新论文《由液化气电解质实现的高效锂金属阳极》将这项技术付诸实践。该论文报道说,通过优化其LGE,研究人员能够制造出一种锂电池,在室温(20摄氏度)下经过500次循环后,锂离子电池的效率维持在99.6%,在-60度下则保持98.4%。

研究小组指出,将常规液体电解质与锂金属阳极配合使用可确保效率不超过85%,并且大多数液体电解质在-20摄氏度左右的温度下将完全无法工作。


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