导读 工程师们创造了一种新型固态电池,它利用了由纯硅制成的阳极。该团队表示,他们的新电池设计结合了电池研究的两个子领域,以创建单个电池。

工程师们创造了一种新型固态电池,它利用了由纯硅制成的阳极。该团队表示,他们的新电池设计结合了电池研究的两个子领域,以创建单个电池。该电池具有固态电解质和全硅阳极。结果是硅全固态电池。

初步测试发现,该电池安全、耐用、能量密度高。电池设计使其适用于广泛领域的应用,包括在大型电网和电动汽车上储存电力。该电池由加州大学圣地亚哥分校的研究人员与 LG Energy Solutions 的研究人员合作设计。

新电池的一个重要设计特征是以能量密度着称的硅阳极。硅阳极的能量密度是当今商业化生产的锂离子电池中常用的石墨阳极的能量密度的十倍。然而,硅阳极并非没有缺点,尤其是在电池充电和放电时它们的膨胀和收缩。

当暴露于液体电解质时,硅阳极也会降解。这两个缺点都阻止了硅阳极用于现代商业锂离子电池。然而,由于发现了新的电解质,科学家们进行的研究发现了一条全硅阳极的新途径。

该团队正在研究的新电池配置取代了通常用于固态电池的金属锂阳极。金属锂阳极面临的一项挑战是充电温度升高,通常约为 60 摄氏度或更高。在他们的研究中,该团队展示了一种实验室规模的燃料电池,能够在室温下以 80% 的容量经受住 500 次充电和放电循环,这是为了更好地使用硅阳极和固态电池而取得的进步。在电池中,该团队使用了一种基于硫化物的固体电解质,当用于具有全硅阳极的电池时,该电解质被发现是稳定的。目前正在进行研究。