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在過去的幾(ji)十年里，手機、筆記本電(dian)腦和其(qi)他(ta)個人設備的蓬勃發展均得(de)益于鋰離(li)子電(dian)池，但隨著氣候變化，要(yao)求為電(dian)動汽(qi)車(che)和電(dian)網(wang)規模的可再生能(neng)源儲存提供更強大的電(dian)池，鋰離(li)子技術可能(neng)已經不再夠用(yong)。

鋰金屬(shu)電池(chi)（LMBs）的理論容(rong)量比鋰離子電池(chi)大一(yi)個數量級，但它有個致(zhi)命的缺點——“易(yi)(yi)燃易(yi)(yi)爆(bao)炸”。

近(jin)期，美國芝加哥(ge)大(da)學的(de)研究人員解(jie)決了這個存(cun)(cun)在數十(shi)年的(de)問題(ti)，他(ta)們(men)使用無(wu)溶劑的(de)無(wu)機熔鹽來制造高能量(liang)密度(du)、安(an)全的(de)電(dian)池，為電(dian)動汽車和電(dian)網規模(mo)的(de)可再生能源存(cun)(cun)儲(chu)開辟了新的(de)可能性。最新研究結(jie)果已(yi)于(yu)近(jin)期發表在了《物質(zhi)》雜志上。

研究人員數說：“我們已經開發出(chu)一種不(bu)易燃、不(bu)揮(hui)發的安全系統，它實際上可(ke)以將能量密度(du)提(ti)高2倍（與鋰(li)離子相(xiang)比）。”

傳統的(de)鋰金屬電池依賴于(yu)將鋰鹽溶(rong)解在溶(rong)劑(ji)(ji)中制成的(de)電解質。這些(xie)揮發性、易燃的(de)溶(rong)劑(ji)(ji)引起了(le)這些(xie)安全(quan)問(wen)題(ti)。

為(wei)(wei)了(le)解決這個問題，研(yan)究人(ren)員嘗試了(le)不(bu)同的溶劑，或者修改了(le)鹽的濃度。這樣的嘗試一(yi)(yi)直存(cun)在一(yi)(yi)種取(qu)舍：使(shi)(shi)用固態(tai)無機(ji)物作為(wei)(wei)電(dian)解液的電(dian)池更(geng)安全(quan)，但使(shi)(shi)用液體電(dian)解液的電(dian)池更(geng)強(qiang)大。結果要么是(shi)不(bu)安全(quan)的電(dian)池，要么是(shi)沒有達到(dao)鋰金屬電(dian)池巨大理論能力的電(dian)池。

于是，該團(tuan)隊(dui)此(ci)次采取了一種(zhong)新(xin)(xin)穎(ying)的方法。他(ta)們通過熔(rong)(rong)化而非溶解鋰鹽來使其(qi)成為液體。這就需要創(chuang)造一種(zhong)在(zai)低溫(wen)(wen)下熔(rong)(rong)化的新(xin)(xin)鹽成分。挑戰在(zai)于達到鋰鹽熔(rong)(rong)化的溫(wen)(wen)度，但電池其(qi)他(ta)部分的鋰金屬卻不(bu)會(hui)熔(rong)(rong)化。

需要了解(jie)的(de)是(shi)，純氯化鋰的(de)熔點(dian)(dian)在(zai)600°C以上，鋰金(jin)屬的(de)熔點(dian)(dian)在(zai)180°C，這意味著任何有用的(de)熔鹽電(dian)解(jie)質都(dou)必須具有低得多的(de)熔點(dian)(dian)。于是(shi)，研(yan)究團(tuan)隊創(chuang)造了一(yi)種在(zai)45熔化的(de)鹽，獲得了一(yi)種可以在(zai)80—100下安全運行(xing)的(de)強大電(dian)池。

研究人員(yuan)說(shuo)：“這(zhe)是一(yi)個(ge)處于中間(jian)的最佳位(wei)置(zhi)，既能保持所有的安全(quan)優勢(shi)，又能在液體溫度下運行。”

下一步，該團隊(dui)將(jiang)繼(ji)續研究熔點更低(di)的鹽(yan)成分，最終目標是制(zhi)造出(chu)在室溫下安全運行的強(qiang)大鋰(li)金屬電池(chi)。

“你怎么能把溫度降到25°C或(huo)30°C？從研(yan)究和應用(yong)的角度來(lai)看，這(zhe)是非(fei)常(chang)令人興奮(fen)的。我們(men)有機會創造一種非(fei)常(chang)有影響(xiang)力(li)的電池，有助于解決能源存儲這(zhe)一關(guan)鍵(jian)的全(quan)球挑戰(zhan)。”他們(men)說(shuo)。