调整电解质可使锂金属电池更好

科学家发现，与当今常用的可充电电池相比，在电池的电解液中添加少量的新物质可使能量存储设备每次充电的汁液更多。

新的早期研究表明，在双盐碳酸盐溶剂型电解液中添加少量化学六氟磷酸锂可以使可充电锂金属电池稳定，快速充电并具有高电压。

该部门的化学家吴旭说：“一个好的锂金属电池的寿命将与为当今的电动汽车和消费电子设备供电的锂离子电池相同，而且还会存储更多的能量，因此我们可以在两次充电之间延长行驶时间。”能源部西北太平洋国家实验室。徐是今天发表在“自然能源”杂志上的论文的通讯作者。

电池基础

当今使用的大多数可充电电池是锂离子电池，它具有两个电极：一个带正电且包含锂，另一个带负电，通常由石墨制成。当电子流经连接两者的导线时会产生电。

为了控制电子，带正电的锂原子通过另一条路径即一个电极所在的电解质溶液从一个电极穿梭到另一个电极。但是石墨不能储存太多的能量，限制了锂离子电池可以为智能手机和电动汽车提供的能量。

1970年代首次开发出锂基可充电电池时，研究人员将锂金属用作负极，即负极。选择锂是因为它的储能能力是石墨的十倍。问题是载锂电解质与锂阳极反应。这导致微观的锂纳米粒子和称为树枝状晶体的分支在阳极表面上生长，并导致早期的电池失效。

多年来，许多公司对可充电电池进行了调整，以解决树枝状晶体问题。研究人员转向其他材料，例如石墨作为阳极。科学家还用保护层涂覆了阳极，而其他人则创造了电解质添加剂。一些解决方案消除了树枝状晶体，但也导致了电池电量不足的问题。其他方法只是减慢了枝晶的生长，但没有停止。