“PNNL开发长寿命锂金属电池 可持续循环600次”

世界汽车新闻锂金属电池的能量容量几乎是锂离子电池的两倍，而且重量很轻。 在电动汽车的应用中，期待着更轻、更长的持续时间。 但是，锂金属电池存在采用寿命短的问题。 据外国媒体报道，由美国能源部西北太平洋国家实验室( pnnl )领导的研究小组开发了600循环可持续的锂金属电池，远远超过了过去的报告结果。

(图像来源: pnnl )

为了延长电池寿命，这个团队没有采用越来越多的负极，包括锂棒，只有20微米宽，比人的头发丝薄得多。 研究人员jun liu说:“许多人认为，锂越厚，电池的循环时间就越长。 其实，并不总是这样。 根据电池的能量和设计，各锂金属电池存在最佳厚度。 ”

该小组开发的锂金属电池的能量密度为350wh/kg。 经过600个循环后也能维持初期容量的76%。 研究人员希望将这一最新进展集成到高能软包电芯设备中，在现实条件下展现出改善的性能。

这个团队决定尝试更薄的锂条是基于对负极分子动力学的详细理解。 研究人员发现，厚厚的锂会导致电池故障。 这是因为在负极上的固体电解质膜( sei )的周围发生了很多复杂的反应。

该小组发现，薄的锂棒能制造良好的sei。 研究者使用术语“湿sei”和“干sei”。 润湿的版本维持液体电解质和负极之间的接触，有助于重要的电化学反应的发生。 在驱动器版本中，液态电解质不能接触所有的锂。 简单来说，由于锂条较厚，需要让电解液流入更深的锂袋，这样其他部分的锂就会干燥，严重阻碍必要的电化学反应的发生，直接导致电池早期发生故障。 随着时间的推移，该层体逐渐积累，形成势垒，减少能量流动，降低表面效率。 同样，干sei层也会阻碍电池内部所需能量的比较有效的传递。

据研究人员称，其目标是构筑耐久性、安全性、价格高效的电池，将能量密度提高到500wh/kg。