據(jù)了解,美國(guó)喬治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)研究者利用x射線(xiàn)成像技術(shù)對(duì)固態(tài)鋰電池進(jìn)行了開(kāi)裂觀察,表明了金屬鋰和電解質(zhì)界面的化學(xué)反應(yīng)是導(dǎo)致該電池各方面性能退化原因,而不是內(nèi)部裂紋。
知情人員表示,此次美國(guó)制造的固態(tài)鋰電池是用固態(tài)陶瓷層作為電解質(zhì),夾在兩層鋰之間。研究者利用x射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(類(lèi)似于醫(yī)學(xué)上使用的CT掃描技術(shù))來(lái)觀察該電池在充放電過(guò)程中的反應(yīng)和降解。通過(guò)成像,讓他們了解到在這種特殊材料中,不是化學(xué)反應(yīng)本身有問(wèn)題,它們不會(huì)影響電池性能,而是細(xì)胞的斷裂破壞了細(xì)胞的性能。
該成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)能源通訊》(ACS Energy Letters)雜志上的《固態(tài)電池電解液的化學(xué)力學(xué)降解可視化》(Visualizing Chemomechanical Degradation of a Solid-State Battery Electrolyte)論文中,論文闡明了電解質(zhì)層在幾天內(nèi)如何開(kāi)始形成裂紋從而導(dǎo)致對(duì)離子流的阻力增加。
眾所周知,在普通鋰離子電池中,電極材料的性能才是真正決定電池的鋰離子儲(chǔ)存能力,同時(shí)這也反映了電池能量密度的高低。可以說(shuō),使用固態(tài)鋰和固態(tài)電解質(zhì)的電池,相比普通電池而言能量密度已有較大的提升。
如今,有日本研究者已表明了可以用高電化學(xué)活性的納米氧化鎢粉末作為正負(fù)極材料添加劑,既能大大增加鋰離子的儲(chǔ)存空間,又可以加快離子的反應(yīng)速率,從而也提高電池的能量密度。