近日，華南理工大學(xué)嚴(yán)克友教授團(tuán)隊(duì)在高能量密度鋰金屬電池領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，為研發(fā)制造新一代高性能鋰電池、推動新能源汽車以及光伏儲能一體化等領(lǐng)域發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)。研究成果發(fā)表在《自然》上。
鋰金屬電池被認(rèn)為是最有潛力的下一代電池候選者，有望將現(xiàn)有鋰離子電池的能量密度提升一倍。目前的商業(yè)電解液無法在鋰金屬負(fù)極表面形成穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面，不僅會造成鋰枝晶的生長，產(chǎn)生電池爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，還會嚴(yán)重影響鋰金屬電池的循環(huán)壽命。如何在鋰金屬負(fù)極界面表面構(gòu)建同時(shí)具有高電子絕緣性、高離子電導(dǎo)率和高化學(xué)穩(wěn)定的理想型固態(tài)電解質(zhì)界面是研究難題。
為解決上述問題，研究團(tuán)隊(duì)利用單斜相m-Li2ZrF6納米顆粒作為添加劑，成功在鋰金屬負(fù)極表面構(gòu)建了具有優(yōu)異電化學(xué)性能的固態(tài)電解質(zhì)界面，實(shí)現(xiàn)了鋰金屬電池在高載量、超高倍率下的穩(wěn)定循環(huán)。這類納米顆粒的合成工藝簡單，具備大規(guī)模生產(chǎn)條件，為鋰金屬電池的廣泛應(yīng)用提供了解決方案。
