英国研发新型电解质 促进锂空气电池发展

英国科学家通过实验不同的电解液成分,在锂空气电池方面取得了突破。具体来说,他们通过使用离子液体能够调整出电解质配方,以尽量减少电池循环过程中不必要的反应,并能大大改善它的电化学性能和稳定性。

新型电解质促进锂空气电池发展图片

锂-氧电池是一种用锂作为负极,以空气中的氧气作为正极反应物的电池。由于锂负极的表面在长期的充放电循环工作中会形成树突状的锂枝晶,而会使电池短路,进而造成产品综合性能迅速下降。针对这个问题,固态电池似乎是目前解决这个问题的最有希望的商业途径,然而其他几种方法也引起了研究人员的注意,其中包括锂氧电池。

英国的科学家发现,控制电解液的成分可以有效地“关闭”某些成分的反应性,并尽量减少电池在循环过程中出现的不必要的副反应,包括树枝状物的生长。

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据研究家介绍:“使用现成的低挥发性成分精确配制电解液的能力使我们能够为金属空气电池技术的需求专门定制一种电解液,从而大大改善循环稳定性和功能,研究表明,电解液中锂离子的精确配位环境,可以直接与实现锂金属电极界面的电解液稳定性联系起来,从而提高实际电池性能。”

研究团队使用了溶剂、盐和离子液体的不同配方,并发现了添加离子液体能够获得更好的稳定性结果。实验证明,这些优化能够使电池单元具有94%的库仑效率,以及超过900小时的循环而没有增加过电位。

该研究成果已以《离子液体-分子溶剂混合电解质的设计参数使锂电池内稳定的锂金属循环》为题发表在《先进功能材料》上。

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