新材料問世 催生高能量密度全固態電池

日前，國外媒體報導稱，日本東北大學和高能加速器研究組織的科學家，開發出一種新的複合氫化物鋰超離子導體。研究人員表示，通過設計氫簇（複合陰離子）結構實現的這一新材料，對鋰金屬顯示出了極高的穩定性，使鋰金屬有望成為全固態電池的最終陽極材料，催生出迄今能量密度最高的全固態電池。

陽極為鋰金屬的全固態電池有望解決傳統鋰離子電池的電解質泄漏、易燃和能量密度有限等問題，人們普遍認為，鋰金屬是全固態電池的最佳陽極材料，因為它具有最高的理論容量和已知陽極材料中最低的電位。

鋰離子傳導固體電解質是全固態電池的關鍵組成部分，但問題是，大多數現有的固體電解質具有化學/電化學不穩定性，不可避免地會在界面處引起不必要的副反應，導致界面電阻增加，在重複充放電期間極大地降低電池的性能。

研究人員表示，複合氫化物在解決與鋰金屬陽極相關的問題時廣受關注，因為它們對鋰金屬陽極具有出色的化學和電化學穩定性。他們得到的新型固體電解質不僅擁有高離子導電性，且對鋰金屬也非常穩定，因此，對於使用鋰金屬陽極的全固態電池來說是一個真正的突破。

研究人員表示：“這一發展不僅有助於我們未來找到基於複合氫化物的鋰離子導體，還將開辟固體電解質材料領域的新趨勢，得到的新型固體電解質材料有望促進高能量密度電化學裝置的發展。”

當前，打造高能量密度且安全的電池，可有利於為新能源車獲取較高的續航裡程，已經成為影響新能源車市高速發展的因素之一。此次金屬鋰與氫化物合作成功，更加證明了鋰元素“潛力無限”。隨著技術的不斷進步，高性能的電池或將更早實現量產。如此一來，有望更好地緩解裡程焦慮的問題。