新材料問世催生高能量密度全固態(tài)電池

日前，國外媒體報(bào)道稱，日本東北大學(xué)和高能加速器研究組織的科學(xué)家，開發(fā)出一種新的復(fù)合氫化物鋰超離子導(dǎo)體。研究人員表示，通過設(shè)計(jì)氫簇（復(fù)合陰離子）結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的這一新材料，對鋰金屬顯示出了極高的穩(wěn)定性，使鋰金屬有望成為全固態(tài)電池的最終陽極材料，催生出迄今能量密度最高的全固態(tài)電池。

陽極為鋰金屬的全固態(tài)電池有望解決傳統(tǒng)鋰離子電池的電解質(zhì)泄漏、易燃和能量密度有限等問題，人們普遍認(rèn)為，鋰金屬是全固態(tài)電池的最佳陽極材料，因?yàn)樗哂凶罡叩睦碚撊萘亢鸵阎枠O材料中最低的電位。

鋰離子傳導(dǎo)固體電解質(zhì)是全固態(tài)電池的關(guān)鍵組成部分，但問題是，大多數(shù)現(xiàn)有的固體電解質(zhì)具有化學(xué)/電化學(xué)不穩(wěn)定性，不可避免地會在界面處引起不必要的副反應(yīng)，導(dǎo)致界面電阻增加，在重復(fù)充放電期間極大地降低電池的性能。

研究人員表示，復(fù)合氫化物在解決與鋰金屬陽極相關(guān)的問題時(shí)廣受關(guān)注，因?yàn)樗鼈儗︿嚱饘訇枠O具有出色的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。他們得到的新型固體電解質(zhì)不僅擁有高離子導(dǎo)電性，且對鋰金屬也非常穩(wěn)定，因此，對于使用鋰金屬陽極的全固態(tài)電池來說是一個(gè)真正的突破。

研究人員表示：“這一發(fā)展不僅有助于我們未來找到基于復(fù)合氫化物的鋰離子導(dǎo)體，還將開辟固體電解質(zhì)材料領(lǐng)域的新趨勢，得到的新型固體電解質(zhì)材料有望促進(jìn)高能量密度電化學(xué)裝置的發(fā)展。”

當(dāng)前，打造高能量密度且安全的電池，可有利于為新能源車獲取較高的續(xù)航里程，已經(jīng)成為影響新能源車市高速發(fā)展的因素之一。此次金屬鋰與氫化物合作成功，更加證明了鋰元素“潛力無限”。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，高性能的電池或?qū)⒏鐚?shí)現(xiàn)量產(chǎn)。如此一來，有望更好地緩解里程焦慮的問題。