液态盐润滑脂高密度锂金属电池设计的车轮

东京都立大学的科学家们瞄准了困扰下一代锂金属电池的一个普遍问题，在含盐液体中找到了一种有希望的解决方案，可以降低关键部件之间的电阻问题。结果是稳定性大大提高的原型电池，为具有令人兴奋的潜力的电池化学指明了有希望的新途径。

锂金属电池在储能领域被视为一个非常令人兴奋的前景，因为纯锂金属提供了令人难以置信的高能量密度。因此，用它代替构成当今电池电极之一的石墨和铜可以带来巨大的性能提升，例如，智能手机可以运行数天，或者电动汽车每次充电可以行驶更远。

然而，到目前为止，这些电池一直受到稳定性问题的阻碍，科学家们正在努力克服这些问题的一种方法是将液体成分换成固体成分。被称为固态电池，该设计将看到携带电池电荷的锂离子通过固体电解质材料而不是液体材料。但这些也有其缺点，其中之一是固体电解质和电池电极之间的界面不稳定。

在这个重要的交叉点上试验替代材料和其他设计调整已经带来了一些有希望的进展，科学家们展示了自组装保护层和类似黄油的糊状物作为潜在的解决方案。东京都立大学的团队通过生产用于固态锂金属电池的“准固态”电极来解决这个问题。

研究人员正在研究一种有前途的固体电解质候选物，称为 LLZO，已知它与锂金属阳极的界面相对较好，但在与传统阴极界面时会产生高电阻。这个想法是通过添加一定剂量的室温离子液体(液态盐)来改善固体陶瓷电解质和阴极之间的接触并降低电阻。

用离子液体掺杂钴酸锂正极填充了它与固体电解质之间界面的微小空隙，这显着降低了电阻并促进了离子传输，因为离子液体也是离子导电的。此外，与当今电池中使用的液体电解质不同，离子导电液体是非挥发性的并且通常不易燃。

具有这种新型准固态阴极的原型电池显示出令人印象深刻的稳定性，在 60 °C (140 °F) 的高温下，在 100 次充电和放电循环中保持 80% 的容量。该团队仍有许多工作要做，以使该技术成为商业现实，例如微调离子液体的组成以防止降解，但将这一突破视为追求固态锂金属电池新途径的基础。

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