總的來說,這種電池不僅具有高能量密度、壽命長的優(yōu)點,且安全性能良好,這一研究關(guān)于實現(xiàn)出行方式的碳中和具有重要意義。

隨著新能源汽車的全面普及,對動力鋰電池的要求也越來越高。

目前,最常見的動力鋰電池為鋰電池,比如CATL的三元鋰電池,還有比亞迪的磷酸鐵鋰電池。相比于其他材料,鋰金屬電池能做到較高的能量密度,但是它的穩(wěn)定性是一大難題。

為了解決這個問題,研究人員試驗了一種新型鋰金屬電池,不僅能極大的提高電池的穩(wěn)定性,還擁有極高的能量密度。

日前,卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)和烏爾姆亥姆霍茲電化學(xué)儲能研究所(HIU)的研究人員報告了一種新型鋰金屬電池,通過改良電池的陰極和電解液,可以極大的提高穩(wěn)定性,并達(dá)到560Wh/kg的能量密度。

要了解,目前CATL的電池系統(tǒng)能量密度為215Wh/kg。

具體來說,這款電池的陰極采用富鎳陰極,相比通用的石墨負(fù)極,其能夠在單位質(zhì)量中存儲更高能量。

不過,富鎳陰極在目前常用的有機電解質(zhì)(LP30)中,穩(wěn)定性有待提高。

于是研究人員使用了一種不易揮發(fā)、難燃的雙陰離子離子液體電解質(zhì)——ILE來代替LP30。

研究人員介紹稱:"在ILE的幫助下,富鎳陰極上的結(jié)構(gòu)修飾可以顯著減少。"

這是什么意思呢?

眾所周知,鋰電池的存儲容量隨著使用次數(shù)的新增而減少。

在電解液LP30中,離子在陰極上破裂,在這些裂縫中,電解液發(fā)生反應(yīng),從而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞。不僅如此,陽極上還會形成一層厚厚的苔蘚狀鋰層。而ILE電解質(zhì)可以顯著減少這類反應(yīng),從而可以維持電池的存儲容量。

實驗表明,這種新型鋰電池的容量在使用1000次后仍能達(dá)到原先的88%。

總的來說,這種電池不僅具有高能量密度、壽命長的優(yōu)點,且安全性能良好,這一研究關(guān)于實現(xiàn)出行方式的碳中和具有重要意義。