一次充电可行驶630公里的电池

仅去年一年，韩国新注册的电动汽车(EV)的数量就超过了100,000辆。挪威是唯一一个与这些数字相匹配的国家。决定现在常见电动汽车电池寿命和充电速度的核心材料是负极材料。韩国国内电池行业一直致力于寻找革命性的方法，通过引入新技术或其他负极材料来提高电池容量。但是，如果我们完全摆脱阳极材料呢?

由SoojinPark教授和博士领导的POSTECH研究团队。候选人SungjinCho(化学系)与蔚山科学技术学院(UNIST)的Dong-HwaSeo教授和DongYeonKim博士(能源与化学工程学院)合作开发了性能为一次充电即可延长电池寿命。

新开发的无阳极电池的体积能量密度为977Wh/L，比传统电池(700Wh/L)高40%。这意味着电池一次充电可行驶630公里。

当锂离子在反复充放电过程中流入和流出电极时，电池通常会改变负极材料的结构。这就是电池容量随时间下降的原因。

人们认为，如果可以仅使用没有阳极材料的裸阳极集电器进行充电和放电，那么决定电池容量的能量密度将会增加。然而，这种方法有一个严重的弱点，会导致阳极体积显着膨胀并缩短电池寿命。它膨胀是因为阳极中没有稳定的锂储存。

为了克服这个问题，研究小组通过添加离子导电基板，成功地在常用的碳酸盐基液体电解质中开发了一种无阳极电池。基板不仅形成阳极保护层，还有助于最大限度地减少阳极的体积膨胀。

研究表明，该电池在碳酸盐基液体电解质中长期保持4.2mAhcm-2的高容量和2.1mAcm-2的高电流密度。理论和实验也证明了基板可以储存锂。

此外，更值得关注的是，该团队通过使用基于银汞石的硫化物固体电解质成功地展示了固态半电池。预计这种电池将加速非易爆电池的商业化，因为它可以长时间保持高容量。