日前,日本东北大学和高能加速器研究组织的科学家,开发出一种新的复合氢化物锂超离子导体。研究人员表示,通过设计氢簇(复合阴离子)结构实现的这一新材料,对锂金属显示出了极高的稳定性,使锂金属有望成为全固态电池的最终阳极材料,催生出迄今能量密度最高的全固态电池

氢化物锂超离子导体对锂金属阳极显示出了极高的稳定性

       传统的锂离子电池在安全性和能量密度方面已经不能满足人们日益增长的需求。近年来,采用锂金属作为阳极的全固态电池具有巨大的潜力,人们普遍认为,锂金属是全固态电池的最佳阳极材料,因为它具有最高的理论容量和已知阳极材料中最低的电位。然而固态电解质和锂金属之间存在较大的锂离子迁移阻力,限制了它们在实际电池中的使用。

       复合氢化物在解决与锂金属阳极相关的问题时广受关注,因为它们对锂金属阳极具有出色的化学和电化学稳定性。然而,复合氢化物的主要缺点是它们的离子电导率低,因此需要高的温度操作稳定的电池性能。因此,在室温下表现出高离子导电性的复合氢化物固体电解质的开发将是采用锂金属阳极的全固态电池的革命性突破。

       研究人员表示,他们得到的这一新材料显示出与锂金属无可比拟的稳定性,具有多种优势,即全固态锂金属电池的固体电解质即使在室温附近,也能在与锂金属阳极的界面处实现高锂离子传输能力和稳定的循环高能量密度全固态锂硫电池。

       这一发展不仅有助于我们未来找到基于复合氢化物的锂离子导体,还将开辟固体电解质材料领域的新趋势,得到的新型固体电解质材料有望促进高能量密度电化学装置的发展。