打开网易新闻 查看精彩图片

美国国家材料科学研究所（NIMS）的一个研究团队通过开发一种机械性能非常强的聚合物凝胶电解质并将其作为保护锂金属阳极的层集成到电池中，成功地大幅提高了锂金属电池的循环性能。这一成就可能极大地促进锂金属阳极的实际应用，锂金属阳极是一种潜在的非常高性能的阳极材料。

随着数字技术的广泛使用、电动汽车的日益普及和可再生能源的日益使用，当今社会正在迅速转型。这些转变导致对更高性能锂二次电池的需求稳步上升。锂金属阳极具有非常大的理论容量和低的工作电势。然而，他们也有一个问题：在电池充电和放电时发生的锂溶解和沉积过程容易恶化，缩短电池的充放电循环寿命，并带来安全问题。因此，需要能够稳定配备有锂金属阳极的二次电池的充放电循环的新技术。

该研究团队开发了由含有高浓度锂盐和氢键聚合物的有机溶剂电解质形成的机械韧性和可拉伸凝胶电解质。然后，该团队将这种凝胶电解质集成为人工层，以保护锂金属阳极。实验表明，保护层的加入显著提高了电池的循环稳定性。

在未来的研究中，研究团队计划优化用作保护层的凝胶电解质，并评估该层与各种类型的电解质和下一代阴极结合时的有效性。该团队希望这项技术将有助于将配备锂金属阳极的下一代锂二次电池投入实际使用。

这项研究于4月19日发表在《先进材料》杂志上。

DOI:10.1002/adma.202211679