科学家发现固态锂离子电池的新电解质，不易着火更安全

在寻找完美电池的过程中，科学家们有一个主要目标，那就是创造出可以储存大量能量并安全使用的设备。然而，许多电池含有液体电解质，它们有的是易燃的。因此，由完全固态组件组成的固态锂离子电池对科学家来说非常有吸引力。

近日，加拿大滑铁卢大学的研究人员发现了一种具有几个重要优势的新型固体电解质。这种电解质由锂、钪、铟和氯组成，可以很好地传导锂离子，但传导电子很差。

这种组合对于创建全固态电池至关重要，该电池在高压（高于 4 伏）下超过一百个循环和在中间电压下数千个循环都不会显著失去容量。电解质的氯化物性质是其在 4 伏以上工作条件下稳定性的关键—这意味着它适用于构成当今锂离子电池支柱的典型阴极材料。

研究作者Linda Nazar说：“固态电解质的主要吸引力在于它不会着火，并且可以有效地放置在电池中，我们很高兴展示了稳定的高压操作。”

他表示，当前的固态电解质主要集中在硫化物上，而硫化物在 2.5 伏以上时会氧化和降解。因此，它们需要在工作电压高于 4 伏的阴极材料周围加入绝缘涂层，但这会削弱电子和锂离子从电解质移动到阴极的能力。

但是，新研究的氯化物电解质变得越来越有吸引力，因为它们只在高电压下氧化，有些与我们拥有的最好的阴极化学相容。

该研究论文题为“High areal capacity, long cycle life 4 V ceramic all-solid-state Li-ion batteries enabled by chloride solid electrolytes”，已发表在Nature Energy上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.nature.com/articles/s41560-021-00952-0

从学术到产业，更多相关数据请参考前瞻产业研究院《2021-2026年中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

标签： 锂离子电池