原位揭示锂枝晶生长机理颠覆认知，将加速全固态电池量产

2020-01-09 08:30

科研成果将加速全固态电池商业化量产？

我们知道，锂金属因其具有约为3860mAh/g的高比容量，成为新一代电池的理想负极材料之一。但我们从元素周期表的排位可知，锂金属化学活性很强，因此，在锂金属作为电极时，和电解液发生副反应后，容易形成锂“枝晶”。

锂“枝晶”的存在有什么危害呢？

电池内部存在的锂“枝晶”会使电池库伦效率和循环寿命大幅度降低。更值得关注的是，不可控的锂枝晶非常“锋利”，可能刺破隔膜，造成电池内部短路，从而导致电池起火。据OFweek锂电网从多位锂电行业的企业家处了解，目前动力电池为追求电池的高能量密度，降低了隔膜的厚度，从十几毫米厚降至只有五、六毫米的厚度。2019年大批量汽车因电池原因起火，或许也间接反映了这个问题。

既然液态的电解液不行，有科研人员就会想到，用机械刚性的固态电解质来抑制锂枝晶生长不就完事了么？

然而，可能对锂枝晶的生长及相关的力学行为缺乏足够了解，实验结果表明，锂金属生长出来的枝晶仍然可以穿透固态电解质。

这项研究成果发布，将为设计具有高容量长寿命的金属锂固态电池提供了科学依据将助力固态电池在电动汽车、大型储能和便携电子器件等领域应用研发，因此，这项研究工作得到国家基金委和科技部的大力支持。

固态迷局：有人声称已量产，宁德时代却还要十年？