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据外媒报道,美国国家材料科学研究所(NIMS)的研究团队开发了机械强度非常高的聚合物凝胶电解质,并将其集成到电池中作为锂金属负极保护层,从而明显提高锂金属电池的循环性能。锂金属负极具有高性能潜力,这项研究可能极大地促进其实际应用。
目前社会处于快速转型期间,数字技术得到广泛使用,电动汽车越来越受欢迎,对高性能可充电锂电池的需求稳步上升。锂金属负极的理论容量大,而且工作电位低。然而,在电池充放电过程中容易发生严重的锂溶解和沉积,从而缩短电池的充放电循环寿命,并引发安全问题。因此,需要开发新的技术,使配备锂金属负极的可充电电池保持稳定的充放电循环。
该团队开发了具有机械韧性的可拉伸凝胶电解质,这些电解质由含有高浓度锂盐的有机溶剂电解质和氢键聚合物构成。然后,研究人员将凝胶电解质整合成为人造层,以保护锂金属负极。实验证明,加入保护层可明显提高电池的循环稳定性。
在未来的研究中,研究团队计划优化凝胶电解质保护层,并评估该层与不同类型电解质和下一代正极结合时的有效性。对于配备锂金属负极的下一代锂充电电池,该团队希望这项技术将促进其投入实际使用。
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