由于鋰電池具有高儲(chǔ)存能量密度、使用壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車領(lǐng)域。而現(xiàn)在，使用鋰金屬陽極已成為替代傳統(tǒng)鋰電池的最有前途的技術(shù)之一。
據(jù)外媒報(bào)道，美國佐治亞理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)新研究顯示，他們開發(fā)出一種橡膠電解質(zhì)，使鋰金屬電池更加耐用和安全。
相比傳統(tǒng)鋰電池鋰離子還原時(shí)形成的鋰枝晶，固態(tài)電解質(zhì)是鋰金屬電池安全運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以有效抑制鋰枝晶的出現(xiàn)。
不過，目前固態(tài)電解質(zhì)的機(jī)械性能和電化學(xué)性能還不能滿足鋰金屬電池實(shí)際應(yīng)用的要求。而佐治亞理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出的橡膠電解質(zhì)，則有效客服了這兩個(gè)困難。
研究人員表示，這種橡膠材料電解質(zhì)由于富有彈性，不僅可以讓抑制電池內(nèi)部的凸起產(chǎn)生，同時(shí)還能保持與電極的平滑連接。這可以讓其保持高導(dǎo)電性，并防止鋰枝晶的出現(xiàn)。
其次，為了能夠讓橡膠材料具有導(dǎo)電性，研究人員嵌入了一種叫做琥珀腈的導(dǎo)電塑料晶體，并通過三維互連結(jié)構(gòu)將其固定，使電解質(zhì)具有形狀和穩(wěn)定性。
在測(cè)試中，使用新電解液制成的鋰金屬電池能夠在室溫下在4.5 V的電壓下工作，在100次循環(huán)充放電后沒有產(chǎn)生鋰枝晶，1000次循環(huán)充放電中幾乎沒有容量衰減。
研究人員表示，該材料還有進(jìn)一步改進(jìn)的余地。目前，研究小組正在研究提高循環(huán)時(shí)間和離子導(dǎo)電性的方法。通過增加這些電池的比能量和能量密度，在增加電動(dòng)汽車的行駛里程的同時(shí)，還能保證安全性。
