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2021-11-30 19:35:38

新技术拓展下一代锂金属电池

导读 电动汽车(EV)对我们未来的节能和可持续发展充满希望,但其局限性在于缺乏耐用的高能量密度电池,从而减少了长途旅行时的加油需求。停电和电

电动汽车(EV)对我们未来的节能和可持续发展充满希望,但其局限性在于缺乏耐用的高能量密度电池,从而减少了长途旅行时的加油需求。停电和电网故障期间的房屋也是如此——没有小而高效的电池可以在没有电的情况下为房屋供电超过一个晚上。提供轻质、耐用和低成本储能的下一代锂电池可能会给整个行业带来革命性的变化,但有许多挑战阻碍了成功的商业化。

其中一个主要问题是,尽管可充电锂金属阳极在这种新的锂电池功能中起着关键作用,但在电池运行过程中,它们很容易受到枝晶和微结构生长的影响,枝晶会导致危险的短路并继续发展。火灾,甚至爆炸。

哥伦比亚工程公司的研究人员今天报告说,他们发现碱金属添加剂(如钾离子)可以防止电池使用过程中锂微结构的扩散。他们结合显微镜、核磁共振(类似于MRI)和计算模型,发现在常规锂电池的电解液中加入少量钾盐,会在锂/电解液界面产生独特的化学作用。这项研究今天在《细胞报告物理科学》(以及11月18日的印刷版)在线发表。

课题组助理教授PI Lauren Marbella表示:“特别是我们发现钾离子可以减少沉积在锂金属表面的不良化合物的形成,阻止锂离子在电池充放电过程中的迁移,最终限制了微结构的生长。”工程。