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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    新固態電解質被開發,全固態電池能量密度達到最高

    2021-04-24 ryder

    來自日本東北大學、高能加速器研究機構(KEK)的研究人員開發出新復合氫化鋰快離子導體,將之做為固態電解質可創造出迄今為止能量密度最高的全固態電池


    電池范疇最熱門的話題之一無外乎固態鋰電池,幾乎每個星期都會出現一項新的創新或沖破研究,這是因為以鋰金屬做為陽極的全固態電池比鋰電池更安全、充電時間更短、能量密度更高,還能處理鋰電池目前緊要的問題比如:電解液泄漏、易燃、能量密度較低等,一些車商紛紛壓寶開發全固態電池而非鋰電池,投資報告也將全固態電池列為改變電動車市場的緊要推手。


    不過雖然與鋰電池使用的石墨陽極相比,以鋰金屬做為陽極的全固態電池可供應高3倍的電容量,但東北大學與高能加速器研究機構指出,固態電解質才是全固態電池的關鍵,電解質的離子傳導性和穩定性決定了電池性能。


    然而目前,由于固態電解質在遇到鋰金屬后容易變不穩定,不可戒備地會在接面引發副用途,導致電池實際使用后電導率總體偏低,離子轉移時內阻較大,重復循環充放電大幅降低電池性能,成為商業化量產一大限制。


    倘若能處理固態電解質的穩定性和鋰離子傳導性,那么全固態電池的新一代電池王地位會站得相當穩。今朝,該研究團隊開發出氫化鋰快離子導體(hydridelithiumsuperionicconductor)做為全固態電池的固態電解質,使電池表現出高穩定性與高鋰離子傳導性。


    過去,復合氫化物已經引起了科學家一定程度的關注,但通常都卻步于復合氫化物的低離子電導率,于是從來沒有實際在電池中嘗試結合復合氫化物與鋰金屬陽極。而團隊終于證實了以復合氫化物做為固態電解質,可以和鋰金屬陽極相處的相當和諧,也許最終有機會打破全固態電池的開發瓶頸。

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