調整電解質可使鋰金屬電池更好

科學家發現，與當今常用的可充電電池相比，在電池的電解液中添加少量的新物質可使能量存儲設備每次充電的汁液更多。

新的早期研究表明，在雙鹽碳酸鹽溶劑型電解液中添加少量化學六氟磷酸鋰可以使可充電鋰金屬電池穩定，快速充電并具有高電壓。

該部門的化學家吳旭說：“一個好的鋰金屬電池的壽命將與為當今的電動汽車和消費電子設備供電的鋰離子電池相同，而且還會存儲更多的能量，因此我們可以在兩次充電之間延長行駛時間。”能源部西北太平洋國家實驗室。徐是今天發表在“自然能源”雜志上的論文的通訊作者。

電池基礎

當今使用的大多數可充電電池是鋰離子電池，它具有兩個電極：一個帶正電且包含鋰，另一個帶負電，通常由石墨制成。當電子流經連接兩者的導線時會產生電。

為了控制電子，帶正電的鋰原子通過另一條路徑即一個電極所在的電解質溶液從一個電極穿梭到另一個電極。但是石墨不能儲存太多的能量，限制了鋰離子電池可以為智能手機和電動汽車提供的能量。

1970年代首次開發出鋰基可充電電池時，研究人員將鋰金屬用作負極，即負極。選擇鋰是因為它的儲能能力是石墨的十倍。問題是載鋰電解質與鋰陽極反應。這導致微觀的鋰納米粒子和稱為樹枝狀晶體的分支在陽極表面上生長，并導致早期的電池失效。

多年來，許多公司對可充電電池進行了調整，以解決樹枝狀晶體問題。研究人員轉向其他材料，例如石墨作為陽極。科學家還用保護層涂覆了陽極，而其他人則創造了電解質添加劑。一些解決方案消除了樹枝狀晶體，但也導致了電池電量不足的問題。其他方法只是減慢了枝晶的生長，但沒有停止。