用超浓缩电解质实现的高压锂离子电池

(Tech Xplore)—电动汽车中下一代锂离子电池面临的最大挑战之一是寻找进一步扩大续驶里程的方法。一种方法是将电池电压从目前的4伏增加到5伏。然而，问题在于，在仅进行100次充电/放电循环后，较高的电压通常会导致超过50%的严重容量损失。

现在，在一项新的研究中，研究人员找到了一种克服容量损失的方法，该方法是开发一种5伏的锂离子电池，该电池可以使用超浓缩锂基电解质在100个循环中保持90%以上的容量。

位于东京大学，京都大学，JST PRESTO和国家材料科学研究所的研究人员Wang Jianhui等人在最近一期的《自然通讯》上发表了有关超浓缩电解质的论文。

东京大学教授山田厚雄(Atsuo Yamada)对Tech Xplore表示： “使用超浓缩电解质的5伏电池比目前的4伏电池具有更高的能量密度，同时具有可比的功率密度。”

他解释说，5伏电池的较小尺寸和重量也有助于延长电动汽车的行驶距离。

他说：“电动汽车的电池组由许多串联连接的电池组成，以获得驱动汽车所需的高电压(例如几百伏)。” “使用更高电压的电池单元可以减少串联连接的电池单元的数量，从而减小整个电池组的尺寸和重量，从而可以扩大电动汽车的行驶范围。”

通常，迄今为止困扰大多数高压锂离子电池的容量损失是由与电解质盐稳定性有关的折衷导致的。高度稳定的电解质盐具有抑制电池过渡金属电极溶解的优点，但也具有加速电池铝集流体溶解的缺点。不稳定的电解质盐(例如，广泛使用的LiPF 6)具有完全相反的作用。无论哪种情况，溶解都会导致严重的容量损失。