“通过添加银来增加寿命和稳定性”... 下一代全固态电池开发

 

下一代全固态电池的负极材料。

 

全固态电池将在阳极和阴极之间转移离子的“电解质”替换为一种固体，这种固体与传统锂离子电池中使用的易燃液体相比，起火或爆炸的风险较低。通常，“锂金属”用作全固态电池的负极材料。问题是随着反复充放电，会出现所谓的“枝晶生长” ，锂在锂表面呈树枝状生长，造成内部短路，大大降低了电池的寿命和稳定性。电池。这是阻止全固态电池商业化的最大技术难题之一。

同时，已经进行了各种尝试来解决这个问题，例如对锂金属表面进行化学处理的方法、引入锂存储结构的方法以及用另一种材料代替锂的方法。它在商业化方面表现出局限性，例如非常复杂的制造方法或低电压。研究小组通过使用

 

 

锂友好材料“银 ( Ag )”解决了这个问题。已经发现，当锂和银结合形成合金时，会形成热力学稳定的“金属间相”。还发现通过发挥物理保护膜的作用，可以防止树枝状生长，并且还提高了与硫化物类固体电解质的化学稳定性。

 

研究团队采用可大面积制造的“辊压”方法将锂箔和银箔物理结合，并进行各种电化学评估和“ X射线 光电子 能谱分析”、“ X射线断层扫描”等.通过各种验证，应用“银锂合金阴极”的全固态电池为140确认可以实现1次以上的充放电寿命特性。考虑到目前商业化的锂离子电池通常需要300次以上的循环， KERI的技术是一项意义重大的成果，离解决全固态电池商业化难题又近了一步。

 

KERI的Kim Byung-gon博士说：“由于阳极对电池的性能和寿命有很大的影响，因此设计它可以可逆地储存大量锂是关键。这是一个划时代的成就它抑制了枝晶生长，这是一个缺点，并通过制造大面积阳极大大提高了可用性。” 该研究成果作为封面论文发表在材料科学领域的国际学术期刊《 Advanced Science ( IF 16.806

 

)》1月刊，在Journal Citation Index ( JCR )排名前5.3 % .

 

研究团队计划利用这一研究方向寻找提高价格竞争力的方法，例如优化银的用量，一种对锂友好的材料，或者寻找可以替代银的材料。可应用于大面积且可稳定运行的原型) 开发一个细胞。