新型無陽極鋰電池90次迴圈後保持80%容量

加拿大戴爾豪斯大學（Dalhousie University）一個由Jeff Dahn教授領導的小組，與特斯拉加拿大研發中心的同事，以及加拿大滑鐵盧大學（University of Waterloo）共同研究的，展示了使用雙鹽電解質（氟代碳酸乙烯酯（FEC）：碳酸乙烯酯（DEC）溶液中含有1M二氟草酸硼酸鋰LiDFOB和0.2M四氟硼酸鋰LiBF4）製成的無陽極鋰電池。用鋰金屬代替傳統的石墨陽極，能將電池的能量密度提升40%至50%。

該種方法雖然能顯著提高電池的能量密度，但只有在鋰金屬陽極超厚時才可以實現，而實際中根本無法採用非常厚的陽極，因此研究者表示需將鋰金屬陽極的厚度限制在50微米。這方法的實現是非常困難的，因為其金屬鋰表面極易形成枝晶，會增加陽極與電解質的反應活性，隔離金屬鋰，導致電池迴圈效率低下。而在無陽極的電池中，此類迴圈效率低下的表現會尤為明顯，因為此類電池直接採用裸銅陽極構建，在第一次充電迴圈時，鋰會直接在陰極沉積。由於電池中沒有過多的鋰，電池體積得以最小化，能量密度得以最大化，但是性能可能會非常差，因為在迴圈中沒有存儲的鋰來持續為電池補充能量。

為了提高電解液的迴圈穩定性， 此次加拿大研究者採用了LiDFOB和LiBF4製成的電解質，讓新型無陽極鋰電池在90次迴圈後，仍可保持80%容量。由於該鋰金屬陽極由包裝緊密直徑為50微米的鋰組成，即使50次迴圈之後，也不會生長枝晶。此外，與單鹽電解質複合物相比，雙鹽電解質複合物在不同的電壓下表現更好，而且不太依賴外部壓力，就可實現良好的迴圈性能。

在新電池中，鋰離子會從電池陰極中提取出來，在初次充電時，鋰離子以金屬鋰的形式沉積到集電器上（Cu）。在放電過程中，鋰離子從集電器剝離，直接進入陰極。

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