CNAD科技7月18日，华中科技大学材料学院黄云辉、袁利霞团队在国际顶级期刊《Nature》发表重磅研究成果。
他们提出液-液界面张力稳定锂金属电池的新策略，为破解锂电池高能量密度下的高稳定和高安全（“三高”）难题提供了新思路。
作为下一代潜力电池体系，锂金属电池因金属锂负极活性极高被称为“圣杯”，但正负极界面不稳定易引发副反应，缩短寿命且存安全隐患。
传统电解液优化虽能提升负极稳定性，却难以改善高电压正极界面，因充电时阴离子随锂离子向负极迁移，导致正极缺乏成膜组分。
团队发明了一类新型的非均相微乳电解液，成功将溶解性较差的功能性溶剂组分引入至电解液体系。利用液-液界面张力驱动功能组分同步富集于正负极界面，减弱高活性溶剂与电极接触，显著抑制了界面副反应。
实验数据显示，采用该策略的安时级Li||NCM811软包电池性能卓越：能量密度达547/531Wh/kg，循环155次和189次后容量保持率分别为79%和81%，处于行业领先。
更关键的是，电池循环中抑制产气，针刺测试无压降不起火，突破高比能电池安全瓶颈。
该研究由华中科大牵头，浙大等多单位合作完成，从提出到完成历时5年，将为新能源汽车、无人机等领域的电池技术升级奠定基础。
（a）Li||NCM811软包电池在微乳电解液中的循环性能；（b）电池的电压-容量曲线；（c）本文与报道的电池性能对比；（d）电池在循环前后的厚度变化。
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