新资料让锂金属电池完成超长循环寿数

  在新动力资料范畴，怎样来完成更高单位体积内的包括的能量、更安全、更耐久的锂金属电池，一直是科研界的一大难题。记者9月6日从云南大学得悉，该校资料与动力学院的郭洪教授团队规划了一种新式酰氨基功用化聚合物电解质，为锂金属电池的长寿数运转供给了有力保证。相关作用宣布在世界期刊《动力与环境科学》上。

  在动力存储技能一日千里的今日，锂金属电池因其高能量密度和潜在的安全性进步，被视为未来电池技能的重要方向，其间固态电解质功能的优化尤为要害。传统聚合物电解质尽管具有界面触摸性好、工业化生产潜力大等长处，但在实践使用中却面对着机械功能缺乏、锂离子（Li+）传输功率低、电极或电解质界面安稳性差等应战。这样一些问题严峻限制了锂金属电池的功能和寿数。

  针对这些应战，郭洪教授团队提出了立异的分子规划战略，通过引进丰厚的酰氨基位点，构建了一个共同的分层超分子网络，奇妙结合了永久化学交联和可逆氢键，使聚合物电解质在坚持高度机械强度的一起，具有了优异的柔韧性。更重要的是，酰氨基位点的引进为锂离子供给了快速且可逆的传输通道，显着进步了电解质的离子传导功能。此外，整个聚合物基质的预去溶剂化效应也进一步促进了锂离子的传输功率，使其在电解质中的搬迁愈加敏捷和均匀。

  除了优异的传输功能，这种新式聚合物电解质还可以在电极标明产生安稳的界面层，有很大作用预防了锂枝晶的生成和界面副反应的产生。锂枝晶是锂金属电池中常见的问题，它们不只会导致电池短路，还会加快电池的老化进程。因而，这种两层强化的界面安稳性关于进步电池的安全性和循环寿数至关重要。

  试验效果为，选用这种新式电解质的锂金属电池，在循环测验中展示出了惊人的耐久性。在完好充放电情况下，磷酸铁锂正极调配锂金属负极的电池通过850次循环后，容量坚持率仍高达96.5%；而钴酸锂正极的电池则在300次循环后坚持了96.8%的容量。

  据了解，这一新作用是对固态电解质规划的一次严重立异，证明其在实践使用中的巨大潜力，为处理锂金属电池面对的许多应战供给了新思路，也为未来开发更高功能、更长寿数的固态电池奠定了坚实的理论根底和资料根底，在电动汽车、储能体系等范畴具有宽广的使用远景。