新型无阳极锂电池90次循环后保持80%容量

加拿大戴尔豪斯大学（Dalhousie University）一个由Jeff Dahn教授领导的小组，与特斯拉加拿大研发中心的同事，以及加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）共同研究的，展示了使用双盐电解质（氟代碳酸乙烯酯（FEC）：碳酸乙烯酯（DEC）溶液中含有1M二氟草酸硼酸锂LiDFOB和0.2M四氟硼酸锂LiBF4）制成的无阳极锂电池。用锂金属代替传统的石墨阳极，能将电池的能量密度提升40%至50%。

该种方法虽然能显著提高电池的能量密度，但只有在锂金属阳极超厚时才可以实现，而实际中根本无法采用非常厚的阳极，因此研究者表示需将锂金属阳极的厚度限制在50微米。这方法的实现是非常困难的，因为其金属锂表面极易形成枝晶，会增加阳极与电解质的反应活性，隔离金属锂，导致电池循环效率低下。而在无阳极的电池中，此类循环效率低下的表现会尤为明显，因为此类电池直接采用裸铜阳极构建，在第一次充电循环时，锂会直接在阴极沉积。由于电池中没有过多的锂，电池体积得以最小化，能量密度得以最大化，但是性能可能会非常差，因为在循环中没有存储的锂来持续为电池补充能量。

为了提高电解液的循环稳定性， 此次加拿大研究者采用了LiDFOB和LiBF4制成的电解质，让新型无阳极锂电池在90次循环后，仍可保持80%容量。由于该锂金属阳极由包装紧密直径为50微米的锂组成，即使50次循环之后，也不会生长枝晶。此外，与单盐电解质复合物相比，双盐电解质复合物在不同的电压下表现更好，而且不太依赖外部压力，就可实现良好的循环性能。

在新电池中，锂离子会从电池阴极中提取出来，在初次充电时，锂离子以金属锂的形式沉积到集电器上（Cu）。在放电过程中，锂离子从集电器剥离，直接进入阴极。

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