当前位置：首页 > 新能源 > 正文

研究人员开发新型电解质结构可提高锂金属电池能量密度

盖世汽车 Elisha 2023-11-13 10:56:14

核心提示：该团队开发出可在45°C熔化的盐，从而创建可以在80-100°C下安全运行的强大电池。

盖世汽车讯锂金属电池（LMB）的理论容量比锂离子电池大一个数量级，但这种电池具有爆炸倾向，使其商业化进程受到影响。据外媒报道，芝加哥大学普利兹克分子工程学院（University of Chicago's Pritzker School of Molecular Engineering）的研究人员使用无溶剂的无机熔融盐来制造能量密集、安全的电池，为电动汽车和电网规模可再生储能开辟了新的可能性。

芝加哥大学普利兹克分子工程学院Chibueze Amanchukwu教授表示：“这项研究开发出不易燃、不易挥发的系统，不仅非常安全，而且可以将实际能量密度提高2倍（与锂离子电池相比）。”

传统锂金属电池采用将锂盐溶解在溶剂中制成的电解质。那些挥发性、易燃的溶剂（而不是盐本身）容易引起安全问题。为了解决这个问题，研究人员尝试不同的溶剂或相，以及调整盐浓度。但是，矛盾之处在于，使用固态无机物电解质的电池更安全，而使用液体电解质的电池更强大。由此形成的电池要么不安全，要么无法达到锂金属电池的理论容量。

Amanchukwu的团队采取新颖的方法，对传统的电解质结构提出质疑。Amanchukwu表示：“问题首先是溶剂在那儿做什么？只要将其去除即可。”

该团队没有溶解锂盐而是熔化锂盐使其成为液体。这需要可在低温下熔化的新的盐成分，挑战在于当达到锂盐熔化的温度时，不会使电池中其他部分使用的锂金属熔化。相比之下，纯氯化锂的熔化温度略高于600°C，而锂金属的熔化温度为180°C，这意味着所采用的熔融盐电解质必须具有低得多的熔点。

该团队开发出可在45°C熔化的盐，从而创建可以在80-100°C下安全运行的强大电池。Amanchukwu表示：“这是介于两者之间的最佳点，不仅具有安全优势，而且可在使其呈液体的温度下运行。”

该团队将继续研究熔点更低的盐成分，最终目标是开发可在室温下安全运行的强大锂金属电池。Amanchukwu表示：“从研究和应用的角度，如何将温度降至25°C或30°C是值得探讨的问题。研究人员有望创造出极具影响力的电池，从而解决关键的储能挑战。”