科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，與當(dāng)今常用的可充電電池相比，在電池的電解液中添加少量的新物質(zhì)可使能量存儲(chǔ)設(shè)備每次充電的汁液更多。

新的早期研究表明，在雙鹽碳酸鹽溶劑型電解液中添加少量化學(xué)六氟磷酸鋰可以使可充電鋰金屬電池穩(wěn)定，快速充電并具有高電壓。

該部門的化學(xué)家吳旭說：“一個(gè)好的鋰金屬電池的壽命將與為當(dāng)今的電動(dòng)汽車和消費(fèi)電子設(shè)備供電的鋰離子電池相同，而且還會(huì)存儲(chǔ)更多的能量，因此我們可以在兩次充電之間延長行駛時(shí)間。”能源部西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室。徐是今天發(fā)表在“自然能源”雜志上的論文的通訊作者。

電池基礎(chǔ)

當(dāng)今使用的大多數(shù)可充電電池是鋰離子電池，它具有兩個(gè)電極：一個(gè)帶正電且包含鋰，另一個(gè)帶負(fù)電，通常由石墨制成。當(dāng)電子流經(jīng)連接兩者的導(dǎo)線時(shí)會(huì)產(chǎn)生電。

為了控制電子，帶正電的鋰原子通過另一條路徑即一個(gè)電極所在的電解質(zhì)溶液從一個(gè)電極穿梭到另一個(gè)電極。但是石墨不能儲(chǔ)存太多的能量，限制了鋰離子電池可以為智能手機(jī)和電動(dòng)汽車提供的能量。

1970年代首次開發(fā)出鋰基可充電電池時(shí)，研究人員將鋰金屬用作負(fù)極，即負(fù)極。選擇鋰是因?yàn)樗膬?chǔ)能能力是石墨的十倍。問題是載鋰電解質(zhì)與鋰陽極反應(yīng)。這導(dǎo)致微觀的鋰納米粒子和稱為樹枝狀晶體的分支在陽極表面上生長，并導(dǎo)致早期的電池失效。

多年來，許多公司對(duì)可充電電池進(jìn)行了調(diào)整，以解決樹枝狀晶體問題。研究人員轉(zhuǎn)向其他材料，例如石墨作為陽極?？茖W(xué)家還用保護(hù)層涂覆了陽極，而其他人則創(chuàng)造了電解質(zhì)添加劑。一些解決方案消除了樹枝狀晶體，但也導(dǎo)致了電池電量不足的問題。其他方法只是減慢了枝晶的生長，但沒有停止。