Chinesische Wissenschaftler erzielen bedeutenden Fortschritt bei Lithium-Metall-Batterien

Einem chinesischen Forscherteam ist es gelungen, eine ideale Festelektrolyt-Interphase auf der Oberfläche von Lithium-Metall-Anoden zu konstruieren, erörtert das Team bei der Veröffentlichung seiner Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature.

Die Interphase zeichne sich durch eine hohe elektronische Isolierung, eine hohe Ionenleitfähigkeit und eine hohe chemische Stabilität aus und verbessere dadurch die Leistung und Sicherheit von Lithium-Metall-Batterien, erklärt Yan Keyou von der South China University of Technology, Leiter der Forschung.

Experten erwarten, dass diese Errungenschaft neue Schlüsseltechnologien für die Entwicklung und Herstellung von Hochleistungs-Lithiumbatterien der nächsten Generation bereitstellen wird. Die Forschungsergebnisse könnten genutzt werden, um Fortschritte in Bereichen wie Fahrzeugen mit neuen Energien und der Integration von Photovoltaikspeichern zu fördern.

Lithium-Metall-Batterien gelten mit dem Potenzial, die Energiedichte bestehender Lithium-Ionen-Batterien zu verdoppeln, als einer der vielversprechendsten Kandidaten für Batterien der nächsten Generation. Die derzeitigen kommerziellen Elektrolyte sind jedoch nicht in der Lage, eine stabile Festelektrolyt-Interphase auf der Oberfläche von Lithium-Metall-Anoden zu bilden, was mit Lithium-Metall-Batterien nicht kompatibel ist.

Das Team verwendete monokline m-Li2ZrF6-Nanopartikel als Additive, um erfolgreich eine Festelektrolyt-Interphase mit hervorragenden elektrochemischen Eigenschaften auf der Oberfläche von Lithium-Metall-Anoden zu konstruieren. Dadurch können Lithium-Metall-Batterien nach 3.000 Zyklen bei einer Laderate von 2 °C 80 Prozent ihrer Kapazität beibehalten und damit den höchsten Wert in derselben Kategorie erreichen.

Der Syntheseprozess von m-Li2ZrF6-Nanopartikeln ist einfach und skalierbar und bietet eine Lösung für die breite Anwendung von Lithium-Metall-Batterien.