半固態鋰硫電池性能得到提高

導讀：新加坡的研究人員發現了一種可以生產出高度穩定的半固態鋰硫電池的電解質，使得半固態鋰硫電池性能得到提高。

新加坡NBL實驗室的研究人員設計了一種混合的固態電解質，該電解質具有一種液體注入的多孔膜，這種多孔膜比其他替代品具有更高的導電性和穩定性。

半固態鋰硫電池電解質想法來源

根據之前對固態電池的研究顯示，盡管固態電池的安全性能有所改善，但會導致電極和電解質接觸不良，又因為離子導電性有限，從而抑制了性能。由此產生了一種折中的方法——混合的固體電解質。NBL 的研究團隊設計的這種混合的準固態電解質，它包括由 Li7La3Zr2O12 （LLZO）薄片制成的液體注入多孔膜。該團隊還開發了一種制造 LLZO 薄片的新方法，用于構建電解質的框架。他們將這種制作 3d 片架構的方法稱為 " 紙杯蛋糕法 "。

半固態鋰硫電池性能特點

為了克服固體元件的高電阻對電池性能的限制，重新設計了固體成分的微觀結構，消除了電解質泄漏，混合的固體電解質包括液體和固體成分，這既能獲得更安全的電池，又能保持良好的性能。采用 NBL 新型電解液制成的鋰硫電池具有容量大、充放電速度快等優點，穩定了電池的性能。在試驗中，新型電解質在 1．5 mg／cm2 的負載密度下，獲得了顯著的速率能力（分別在 1 ℃和 2C ℃下～515 和～340 mAh／g）。這是鋰硫混合準固體電池所能達到的最高性能之一。研究人員稱，這種材料可以在保持鋰電池高性能的同時提高其防火安全性。

半固態鋰硫電池接近商業化

研究人員認為，他們開發的這種電解質解決了穩定性和安全性問題，同時保持了商業上的可行性。目前，NBL 團隊正在開發新型鋰離子、鋰硫和鋰固態電池，以實現商業化。

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