鋰離子電池使我們現(xiàn)在認為理所當然的輕量級電子設(shè)備成為可能掏愁，也使電動汽車快速發(fā)展成為可能歇由。但是，世界各地研究人員正在繼續(xù)挑戰(zhàn)極限果港，以實現(xiàn)更高能量密度桌懊，即在給定質(zhì)量材料中可以儲存更多能量，從而提高現(xiàn)有設(shè)備性能潘谴，并有可能實現(xiàn)新應用英嬉，如長距離無人機和機器人。

一種很有前途的方法是使用金屬電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石墨哆沽，在陰極有更高的充電電壓份肠。然而，這些努力一直受阻于與分離電極的電解液發(fā)生的各種不必要化學反應”崛拢現(xiàn)在番产，麻省理工學院和其他地方的一個研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新型電解質(zhì)，它能克服這些問題魁济，并能使下一代電池的單位重量功率大幅躍升，同時又不犧牲循環(huán)壽命乏傀。

麻省理工學院教授Ju Li孙已、Yang Shao-Horn和Jeremiah Johnson，博士后薛偉江杆坪，以及麻省理工學院淋袖、兩個國家實驗室和其他地方的其他19人在《自然能源》雜志上發(fā)表論文，報告了這項研究锯梁。研究人員表示即碗，這一發(fā)現(xiàn)可以使現(xiàn)在通常每公斤能儲存約260瓦時的鋰離子電池，有可能達到每公斤儲存約420瓦時陌凳。這將轉(zhuǎn)化為電動汽車更長的續(xù)航里程和便攜式設(shè)備上更持久的電力剥懒。

在布魯克海文國家實驗室拍攝的X射線斷層圖像顯示，使用傳統(tǒng)電解液的電池一個電極中的顆粒出現(xiàn)了裂紋合敦。研究人員發(fā)現(xiàn)初橘，使用一種新型電解質(zhì)可以防止大部分的這種裂紋。這種電解質(zhì)的基本原料價格低廉充岛，而且制造它的過程也很簡單保檐。所以，研究人員表示崔梗，這一進展可以比較快地實現(xiàn)夜只。

幾年前垒在，這個研究小組的一些成員開發(fā)了這種電解質(zhì)，但用于不同的應用扔亥。它是開發(fā)鋰空氣電池的努力的一部分愚贩，而鋰空氣電池被視為最大化電池能量密度的最終長期解決方案。但這種電池的開發(fā)仍然面臨許多障礙锚倦，這種技術(shù)可能還需要幾年時間酒管。

這種電極材料的新應用是 "有些偶然地 "發(fā)現(xiàn)的，因為幾年前任咨，最初是在一家旨在開發(fā)鋰空氣電池的合作企業(yè)中開發(fā)出來的“柩蓿現(xiàn)在還真的沒有什么東西可以讓鋰空氣電池很好的充電，與現(xiàn)有的液體電解質(zhì)相比簇友，研究人員設(shè)計了這些有機分子橙樟，希望可能賦予其穩(wěn)定性。他們開發(fā)了三種不同的基于磺酰胺的配方肠豺，他們發(fā)現(xiàn)這些配方對氧化和其他降解效應具有相當?shù)牡挚沽Ψ械尽Ｈ缓笱芯咳藛T決定用更標準的陰極來代替這種材料進行嘗試。

他們現(xiàn)在使用的這種電解液的電池電極類型俐粪，是一種含有一些鈷和錳的氧化鎳所饺，是當今電動汽車行業(yè)的主力軍，由于電極材料在充電和放電的過程中會異性膨脹和收縮褪秀，因此在使用傳統(tǒng)電解質(zhì)時蓄诽，可能會導致開裂和性能下降。但在與布魯克海文國家實驗室合作的實驗中媒吗，研究人員發(fā)現(xiàn)仑氛，使用新的電解液可以大幅降低這些應力腐蝕開裂退化的情況。