鋰離子電池更長的(de)循環(huan)(huan)使用壽命是電(dian)池(chi)消費應(ying)用的(de)永恒(heng)需求點(dian)，為了解決(jue)這(zhe)個(ge)痛(tong)點(dian)，據(ju)相關(guan)行(xing)業資(zi)料(liao)報道說有新的(de)鋰離子電(dian)池(chi)配方被發明出來了，可以讓鋰離子電(dian)池(chi)1000 次(ci)循環(huan)(huan)后容量為 88%，這(zhe)是一個(ge)很(hen)不錯(cuo)的(de)消息。下(xia)面就簡單整理一下(xia)關(guan)于這(zhe)個(ge)方面的(de)資(zi)料(liao)情況：

目(mu)前，鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)是便攜移動(dong)電(dian)(dian)源最流行的(de)(de)(de)(de)解決方案。然而，在某些應(ying)用(yong)中，它(ta)的(de)(de)(de)(de)容量(liang)(liang)（能(neng)量(liang)(liang)密(mi)(mi)度(du)）方面達到了極限。特別(bie)是用(yong)于電(dian)(dian)動(dong)汽車領域的(de)(de)(de)(de)動(dong)力電(dian)(dian)池(chi)，其需(xu)要(yao)具有更(geng)大(da)容量(liang)(liang)（能(neng)量(liang)(liang)密(mi)(mi)度(du)）的(de)(de)(de)(de)和體(ti)(ti)積(ji)更(geng)小，重(zhong)量(liang)(liang)輕巧的(de)(de)(de)(de)動(dong)力電(dian)(dian)池(chi)。鋰(li)金屬電(dian)(dian)池(chi)可(ke)能(neng)是另一(yi)種選擇(ze)。它(ta)們的(de)(de)(de)(de)特點是能(neng)量(liang)(liang)密(mi)(mi)度(du)高，這意味著它(ta)們每(mei)質量(liang)(liang)或體(ti)(ti)積(ji)存儲大(da)量(liang)(liang)能(neng)量(liang)(liang)。盡管如此，使(shi)用(yong)壽(shou)命長短和安全穩定(ding)性仍然是一(yi)個問題，因為電(dian)(dian)極材料會與傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)解質系(xi)統(tong)發生反應(ying)。

追(zhui)求高能量(liang)(liang)密度尤其是500Whkg-1以上(shang)的(de)下(xia)一代鋰(li)電(dian)池(chi)已成為(wei)全球(qiu)研究熱點。然而，在高壓下(xia)陽極(ji)或陰(yin)極(ji)與電(dian)解質之間不穩定(ding)的(de)界面(mian)限制了(le)能量(liang)(liang)密度的(de)提升，而高能量(liang)(liang)密度下(xia)，也(ye)會一定(ding)程(cheng)度上(shang)削弱了(le)電(dian)池(chi)的(de)使用壽命。

由(you)于電(dian)解質(zhi)是陰極和陽極的(de)(de)唯一共享組(zu)件(jian)，因此電(dian)解質(zhi)工(gong)程成為同時穩定陰極和陽極上(shang)的(de)(de)電(dian)極/電(dian)解質(zhi)界面的(de)(de)常(chang)見且簡(jian)便的(de)(de)策(ce)略。

卡(ka)爾斯魯厄理工學院(KIT)和(he)赫爾姆霍茨研(yan)究(jiu)所(suo)烏爾姆電(dian)(dian)(dian)化(hua)學儲能(neng)(HIU)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員現已(yi)找到了(le)(le)解(jie)決方案。正如Joule報道的(de)(de)(de)(de)那樣，他們使(shi)(shi)用(yong)了(le)(le)一(yi)種很有(you)前途的(de)(de)(de)(de)新材料組(zu)合。貧鈷、富(fu)鎳的(de)(de)(de)(de)層(ceng)狀陰(yin)(yin)極(NCM88)達(da)到了(le)(le)高能(neng)量(liang)密(mi)度。使(shi)(shi)用(yong)通常應用(yong)的(de)(de)(de)(de)市售有(you)機(ji)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)(LP30)然而，穩(wen)定(ding)性還(huan)有(you)很多不足之處。存儲容量(liang)隨著循環(huan)次(ci)數的(de)(de)(de)(de)增加(jia)而降低(di)。HIU主(zhu)任兼電(dian)(dian)(dian)池(chi)組(zu)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學負責人(ren)StefanoPasserini教授解(jie)釋了(le)(le)原因，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)LP30中，粒子在(zai)(zai)(zai)陰(yin)(yin)極上開(kai)裂。在(zai)(zai)(zai)這些裂縫(feng)內，電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)發生反應并(bing)破壞結構(gou)。此(ci)外，厚(hou)厚(hou)的(de)(de)(de)(de)苔蘚在(zai)(zai)(zai)陽極上形成含鋰層(ceng)。出(chu)于(yu)這個原因，科學家們使(shi)(shi)用(yong)了(le)(le)一(yi)種非揮發性、難燃性、雙陰(yin)(yin)離子離子液體電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)(ILE)。在(zai)(zai)(zai)ILE的(de)(de)(de)(de)幫助(zhu)下，可以顯著減(jian)少對(dui)富(fu)鎳陰(yin)(yin)極的(de)(de)(de)(de)結構(gou)修改，HIU電(dian)(dian)(dian)池(chi)組(zu)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學組(zu)的(de)(de)(de)(de)Guk-TaeKim博士說，1000次(ci)循環(huan)后容量(liang)為(wei)88%。

基于(yu)活性材(cai)料的(de)(de)總重量(liang)(liang)，帶有NCM88正極和(he)ILE電解質的(de)(de)鋰(li)金(jin)屬電池達到了560瓦時/千克(Wh/kg)的(de)(de)能量(liang)(liang)密度。其初始存儲容(rong)量(liang)(liang)為(wei)(wei)每克正極材(cai)料214毫安時(mAhg-1)。1000次循(xun)環后，保留了88%的(de)(de)容(rong)量(liang)(liang)。平均庫侖效率，即放電容(rong)量(liang)(liang)與(yu)充電容(rong)量(liang)(liang)之比，為(wei)(wei)99.94%。

這種新穎的鋰離子電(dian)池(chi)電(dian)解(jie)質工程(cheng)策略可能為未來高能鋰金屬電(dian)池(chi)固體(ti)犧牲(sheng)添加劑(ji)的設計和(he)使用研究(jiu)鋪平道路。由于電(dian)池(chi)具有高安全性，研究(jiu)人員朝著碳中和(he)移動邁(mai)出了重要(yao)一步。