确定锂空气电池中有害的充电电压升高的原因

NIMS首次发现，锂空气电池在充电时发生的电压升高(阻碍其实际使用的主要问题)与过氧化锂(Li 2 O 2)的结晶度密切相关。)，是在放电循环中产生的化合物。该发现有望为解决此问题提供重要的见识。

由于锂空气电池的理论能量密度极高，因此它们有潜力用于多种技术中，例如无人机，IoT设备，电动汽车和家用电力存储系统。与这些电池有关的最严重的问题是在充电周期内电压升高(即过电势)，这会引起不利于其循环寿命的副反应。以前，过电位的原因在很大程度上是未知的。

为了解决这个问题，该研究小组研究了在放电循环中形成的产物Li 2 O 2的结晶度，发现具有更加无序的晶体结构(即结晶度低)的Li 2 O 2的结晶度更高。在充电周期内易于在较低电压下分解。我们是第一个报告这一事实的人。导致形成Li 2 O 2的两种放电反应途径是已知的：在碳电极表面上发生的反应和在电解质内发生的反应(以不平衡反应的形式)。我们的研究发现Li 2 O 2通过形成通路的充电循环期间在3.5 V或更低的电压可分解而通过通路形成的分解更耐，需要4 V或更高的电压。此外，我们发现，李路2 Ø 2具有比通路立一个更加无序的晶体结构2 Ø 2。这些结果表明，通过通路形成的具有高度有序的晶体结构的Li 2 O 2感应出升高的充电电压，并且可以通过抑制这种Li 2 O 2的形成来降低高电压。

基于这些结果，我们将研究使锂空气电池主要生产低结晶度的Li 2 O 2的方法，从而显着延长其循环寿命，并加快在NIMS-SoftBank投入实际使用的研究力度。先进技术开发中心。