为了提高锂电池的能量密度，可以用金属电极代替传统的石墨负极。然而，这种实践受到电解质和电极之间不必要的化学反应的可能性的阻碍。据国外媒体报道，美国麻省理工学院(MIT)等机构的研究人员发现了一种新的电解液，不仅可以克服这些问题，还可以在不影响循环寿命的情况下，大幅提高下一代电池的单位重量功率。
(来源:麻省理工学院)
研究人员表示，这一发现可能会将锂金属电池的能量密度提高到420 WHr/kg，从而延长电瓶车的续航里程。目前锂离子电池的能量密度约为260 WHr/kg。
电解液的基础原料成本低(其中一种中间化合物因使用有限而价格昂贵)，制备工艺简单，或将在短时间内得到应用。化学教授杰里迈亚·约翰逊(Jeremiah Johnson)表示，这种电解质并不是全新的。几年前，研究小组的一些成员开发了这种电解质的其他应用。最近，研究人员发现这种电解液可能应用于锂金属电池。
研究人员开发了三种不同的磺胺基配方，可以有效地抵抗氧化和其他降解作用。目前，使用这种电解液的电极是含有一些钴和锰的氧化镍。在充放电过程中，电极材料会膨胀收缩不均匀，如果配合常规电解液使用，可能会开裂，性能下降。然而，发现使用这种新的电解质可以大大减少由应力腐蚀引起的开裂和退化。
问题是合金中的金属原子倾向于溶解到液体电解质中，从而失去质量并导致金属断裂。使用新的电解液可以有效地避免这种现象。研究人员发现，这种电解质材料的形状更强。在新的电解质中，过渡金属“不那么容易溶解”。这种材料可以很容易地让锂离子通过(电池充放电的基本机制)，同时阻止其他阳离子(即过渡金属)进入。与标准电解液相比，经过多次充放电循环后，电极表面积累的有害化合物可减少至十分之一以上。
机械工程和材料科学与工程教授邵-霍恩(Shao-Horn)说:“这种电解质对高能富镍材料的氧化具有化学抗性，可以防止颗粒破碎，并在循环过程中稳定正极。这种电解液还能稳定可逆地剥离电镀金属锂，是实现可充电金属锂电池的重要一步，其能量是铅锂离子电池的两倍。这一发现将促进电解质研究和锂金属电池液体电解质的设计，使其与固体电解质相当。”
研究人员将继续扩大生产规模以降低成本。由于不需要重新设计整个电池系统，这种电解液可能很快就会得到应用，并在几年内实现商业化。约翰逊说:“我们使用现成的商业原料，通过非常简单的反应制造出来。”但目前用于合成电解质的前体化合物价格昂贵，扩大产量有助于降低价格。为了提高锂电池的能量密度，可以用金属电极代替传统的石墨负极。然而，这种实践受到电解质和电极之间不必要的化学反应的可能性的阻碍。据国外媒体报道，美国麻省理工学院(MIT)等机构的研究人员发现了一种新的电解液，不仅可以克服这些问题，还可以在不影响循环寿命的情况下，大幅提高下一代电池的单位重量功率。
(来源:麻省理工学院)
研究人员表示，这一发现可能会将锂金属电池的能量密度提高到420 WHr/kg，从而延长电瓶车的续航里程。目前锂离子电池的能量密度约为260 WHr/kg。
电解液的基本原材料成本低(其中一种中间化合物价格昂贵，原因是……o使用受限)，且制备工艺简单，或短时间内即可应用。化学教授杰里迈亚·约翰逊(Jeremiah Johnson)表示，这种电解质并不是全新的。几年前，研究小组的一些成员开发了这种电解质的其他应用。最近，研究人员发现这种电解液可能应用于锂金属电池。
研究人员开发了三种不同的磺胺基配方，可以有效地抵抗氧化和其他降解作用。目前，使用这种电解液的电极是含有一些钴和锰的氧化镍。在充放电过程中，电极材料会膨胀收缩不均匀，如果配合常规电解液使用，可能会开裂，性能下降。然而，发现使用这种新的电解质可以大大减少由应力腐蚀引起的开裂和退化。
问题是合金中的金属原子倾向于溶解到液体电解质中，从而失去质量并导致金属断裂。使用新的电解液可以有效地避免这种现象。研究人员发现，这种电解质材料的形状更强。在新的电解质中，过渡金属“不那么容易溶解”。这种材料可以很容易地让锂离子通过(电池充放电的基本机制)，同时阻止其他阳离子(即过渡金属)进入。与标准电解液相比，经过多次充放电循环后，电极表面积累的有害化合物可减少至十分之一以上。
机械工程和材料科学与工程教授邵-霍恩(Shao-Horn)说:“这种电解质对高能富镍材料的氧化具有化学抗性，可以防止颗粒破碎，并在循环过程中稳定正极。这种电解液还能稳定可逆地剥离电镀金属锂，是实现可充电金属锂电池的重要一步，其能量是铅锂离子电池的两倍。这一发现将促进电解质研究和锂金属电池液体电解质的设计，使其与固体电解质相当。”
研究人员将继续扩大生产规模以降低成本。由于不需要重新设计整个电池系统，这种电解液可能很快就会得到应用，并在几年内实现商业化。约翰逊说:“我们使用现成的商业原料，通过非常简单的反应制造出来。”但目前用于合成电解质的前体化合物价格昂贵，扩大产量有助于降低价格。
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