固态锂空气电池,在电动车等领域有潜在的重大应用

2021年4月22日 11:46:36 来源: iNature
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  吉林大学于吉红院士团队开发下一代储能电池。

  固态锂(Li)空气电池被公认为是下一代储能解决方案,可以解决液体电池系统中遇到的安全性和电化学稳定性问题。然而,由于传统的固体电解质对锂金属和/或空气的不稳定性以及构造低电阻界面的困难,因此不适合用于固态Li-air系统。

  2021年4月21日,吉林大学于吉红及徐吉静共同通讯在Nature

  在线发表题为“A highly stable and flexible zeolite electrolyte solid-state Li–air battery”的研究论文,该研究介绍一种集成的固态锂空气电池,其中包含超薄的高离子导电锂离子交换沸石X(LiX)膜作为唯一的固体电解质。

  使用原位组装策略,此电解质与铸造锂(作为阳极)和碳纳米管(作为阴极)集成在一起。由于沸石的固有化学稳定性,有效地抑制了电解质由于锂或空气的作用而引起的退化。该电池具有每克碳纳米管12020毫安小时的容量,并且在500毫安每克的电流密度和1000毫安小时每克的容量下具有149个循环的循环寿命。在相同条件下,该循环寿命大于基于磷酸铝锗铝的电池(12个循环)和有机电解质的电池(102个循环)的循环寿命。沸石基锂空气电池的电化学性能,柔韧性和稳定性赋予其实际适用性,可扩展到其他储能系统,例如锂离子,钠空气和钠离子电池。