近日,LG Energy Solution與韓國(guó)科學(xué)技術(shù)高級(jí)研究院合作,在鋰金屬電池技術(shù)方面取得了重大突破,解決了鋰金屬電池壽命和安全性方面的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
這項(xiàng)新技術(shù)詳細(xì)發(fā)表在科學(xué)雜志《自然能源》上,它代表了鋰金屬電池研究和開發(fā)的一個(gè)相當(dāng)大的飛躍。
鋰金屬電池以其理論上的容量?jī)?yōu)勢(shì)而聞名于世,這可能會(huì)使電動(dòng)汽車的行駛里程增加50%。
盡管具有這種潛力,但由于壽命和安全性問題(主要是由于樹突的形成),它們的商業(yè)應(yīng)用受到了限制。樹突是一種尖銳的針狀結(jié)構(gòu),可以在充電周期中生長(zhǎng)在電池的金屬表面,導(dǎo)致電池過早失效并降低充電容量。
由合作研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)采用了一種新的化學(xué)配方:一種基于硼酸吡喃的液體電解質(zhì),旨在減輕這些枝晶通常引起的腐蝕問題。通過引入硼酸-吡喃化合物作為液體電解質(zhì),該溶液能夠在鋰金屬陽極上形成穩(wěn)定均勻的固體電解質(zhì)界面。這一SEI層起到保護(hù)屏障的作用,抑制了樹突的生長(zhǎng)。
這項(xiàng)研究為具有液態(tài)電解質(zhì)的鋰金屬電池的實(shí)際應(yīng)用鋪平了道路,這在以前被認(rèn)為是不可行的,有望使電動(dòng)汽車的一次充電里程達(dá)到900公里,電池壽命超過400次循環(huán)。
此外,與需要高溫和高壓的全固態(tài)電池相比,這些鋰金屬電池在標(biāo)準(zhǔn)條件下工作,大大簡(jiǎn)化了電池系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和制造過程。
除了鋰金屬電池,LG Energy Solution還在投資其他下一代電池技術(shù)。例如,2020年8月,為航空設(shè)計(jì)并與韓國(guó)航空航天研究所共同開發(fā)的鋰硫電池成功地為一架無人駕駛飛行器提供了平流層動(dòng)力,證明了其實(shí)用性,并克服了與硫電極和電池組裝規(guī)模相關(guān)的續(xù)航限制和挑戰(zhàn)。
2021年9月,與圣地亞哥大學(xué)的合作開發(fā)了一種具有硅陰極的全固態(tài)電池。這項(xiàng)創(chuàng)新成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,展示了更高的能量密度和更好的充電能力,LG Innotek也在推動(dòng)電池技術(shù)的發(fā)展,專注于陰極和陽極材料的可擴(kuò)展性和性能。
(素材來自:LG Energy Solution 全球儲(chǔ)能網(wǎng)、全球鋰電池網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合)
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