美國斯坦福大學研發新型電解液大幅提升鋰金屬電池性能

6月22日，美國斯坦福大學的研究人員發表在《自然-能源》(Nature Energy)上的一項新研究，展示了一種新型電解液技術如何提高鋰金屬電池性能。

鋰金屬電池相比鋰離子電池更輕，並且相同的重量下能夠帶來兩倍於鋰離子的能量。因此，鋰金屬電池是一項對電動汽車及其他設備更有前途的電池技術。

但鋰枝晶生長是影響鋰金屬電池安全性和穩定性的根本問題之一。鋰枝晶的生長會導致鋰離子電池在迴圈過程中電極和電解液介面的不穩定會，不斷消耗電解液並導致金屬鋰的不可逆沉積，形成死鋰造成低庫倫效率。此外，鋰枝晶的形成甚至還會刺穿隔膜導致鋰離子電池內部短接，造成電池的熱失控引發燃燒爆炸。

美國斯坦福大學研究者表示，電解液是阻止鋰枝晶生長的關鍵問題，因此他們利用有機化學為這些電池合理設計和製造出新型電解質。

據相關研究者表示，他們利將商用的電解液加入了氟原子，並利用其吸引電子的能力來創建一個新分子，以使鋰金屬陽極在電解液中發揮良好的作用。在此過程中，會產生了一種新的合成化合物，簡稱FDMB。氟是鋰電池電解質中廣泛使用的元素，因此FDMB可大量製作並且十分便宜。

研究表明，含有這種新型電解液的鋰金屬電池經過420次充放電迴圈後，其仍可以保持了90%的初始電量，而庫侖效率（放電效率），在半電池的情況下仍可為99.52%，在全電池的情況下，庫侖效率為99.98%。

研究人員表示，該研究為鋰金屬電池的應用帶來了希望，也為下一代電動汽車的發展帶來了新的希望。

 

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