锂金属有望成为全固态电池的最终阳极材料

据报道,日本东北大学和高能加速器研究组织的科学家,开发出一种新的复合氢化物锂超离子导体。研究人员表示,通过设计氢簇(复合阴离子)结构实现的这一新材料,对锂金属显示出了极高的稳定性,使锂金属有望成为全固态电池的最终阳极材料,催生出迄今能量密度最高的全固态电池。

阳极为锂金属的全固态电池有望解决传统锂离子电池的电解质泄漏、易燃和能量密度有限等问题,人们普遍认为,锂金属是全固态电池的最佳阳极材料,因为它具有最高的理论容量和已知阳极材料中最低的电位。

锂离子传导固体电解质是全固态电池的关键组成部分,但问题是,大多数现有的固体电解质具有化学/电化学不稳定性,不可避免地会在界面处引起不必要的副反应,导致界面电阻增加,在重复充放电期间极大地降低电池的性能。

研究人员表示,复合氢化物在解决与锂金属阳极相关的问题时广受关注,因为它们对锂金属阳极具有出色的化学和电化学稳定性。他们得到的新型固体电解质不仅拥有高离子导电性,且对锂金属也非常稳定,因此,对于使用锂金属阳极的全固态电池来说是一个真正的突破。

研究人员表示:“这一发展不仅有助于我们未来找到基于复合氢化物的锂离子导体,还将开辟固体电解质材料领域的新趋势,得到的新型固体电解质材料有望促进高能量密度电化学装置的发展。”

电动汽车期望高能量密度且安全的电池,以取得满意的续航里程。如果电极和电解质不能在电化学稳定性问题上配合良好,电动汽车普及的路上就永远有一道坎。此次金属锂与氢化物合作成功,开辟了新思路。锂元素果然潜力无限。续航上千公里的电动汽车和待机一星期的智能手机或许已经不远。