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美芝加哥大學研發(fā)新型鋰金屬電池，或攻克易燃難題
2023年11月13日 16:05:27
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：6425
美國芝加哥大學研究人員提出了一種解決這個長達數(shù)十年的問題的方法：使用無溶劑的無機熔鹽來制造高能量密度,、安全的電池,。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池,，通常分為鋰金屬電池和鋰離子電池,。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的,。過去幾十年來,，手機、筆記本電腦和其他個人設(shè)備的蓬勃發(fā)展得益于鋰離子電池,，但隨著氣候變化,，要求為電動汽車和電網(wǎng)規(guī)模的可再生能源儲存提供更強大的電池，鋰離子技術(shù)可能已經(jīng)不再夠用,。鋰金屬電池的理論容量比鋰離子電池大一個數(shù)量級,，但其缺點是“易燃易爆炸”。
據(jù)11月9日發(fā)表在《物質(zhì)》雜志上的論文，美國芝加哥大學研究人員提出了一種解決這個長達數(shù)十年的問題的方法：使用無溶劑的無機熔鹽來制造高能量密度,、安全的電池,。研究人員表示，他們開發(fā)出一種非易燃,、不揮發(fā)的系統(tǒng),，它很安全，相比于鋰離子電池,，可以將能量密度提高2倍,。
傳統(tǒng)的鋰金屬電池依賴于一種電解液，這種電解液是將鋰鹽溶解在溶劑中制成的,。那些易揮發(fā),、易燃的溶劑引發(fā)了安全問題。為了解決這個問題,，研究人員嘗試了不同的溶劑,，或者修改了鹽的濃度。這樣的嘗試一直存在一種取舍：使用固態(tài)無機物作為電解液的電池更安全,；使用液體電解液的電池更強大,。結(jié)果要么是不安全的電池，要么是沒有達到鋰金屬電池巨大理論能力的電池,。
芝加哥大學團隊此次采取了一種新穎的方法,。他們通過熔化而非溶解鋰鹽來使其成為液體。這就需要創(chuàng)造一種在低溫下熔化的新鹽成分,。挑戰(zhàn)在于達到鋰鹽熔化的溫度,，但電池其他部分的鋰金屬卻不會熔化。
純氯化鋰在略高于600℃的溫度下熔化,，鋰金屬在180℃熔化,，這意味著任何有用的熔鹽電解液都必須具有低得多的熔點。于是,，研究團隊創(chuàng)造了一種在45℃熔化的鹽,，獲得了一種可以在80℃—100℃下安全運行的強大電池。
研究團隊還在繼續(xù)研究熔點更低的鹽成分,，最終目標是研制一種在室溫下安全運行的強大的鋰金屬電池,。
參考來源：科技日報
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