新盐提高了锂离子电池技术的标准

科学家们希望将这些新的阴离子转化为热稳定、不可燃的液态盐，使它们有利于在高温下运行的电池。

在不久的将来，锂离子电池将在电动汽车和其他应用中占据主导地位——但目前使用的电池材料在安全性和性能方面存在不足，阻碍了下一代高性能电池的发展.

特别是，电解质的开发对适用于储能和车辆应用的更高功率电池构成了关键挑战。

在莫纳什大学化学学院，在 Doug MacFarlane 教授和 Mega Kar 博士的领导下，科学家们与当地公司 Calix Ltd 合作，提出了应对这一挑战的替代解决方案。

“目前用于锂离子电池的锂盐是六氟磷酸锂，它会带来火灾和安全隐患以及毒性，”麦克法兰教授说。

“在较小的便携式设备中，这种风险可以得到部分缓解。但是，在大型电池组中，例如电动汽车和户外电网规模的储能系统，潜在危险大大加剧。更高的电压和动力电池也在绘图中板，但不能使用六氟磷酸盐。”

在发表在Advanced Energy Materials 上的研究中，化学家描述了一种新型锂盐，它可能克服电解质设计的挑战并取代六氟磷酸盐。

“我们的目标是开发安全的氟硼酸盐，即使我们将它们暴露在空气中也不会受到影响，”主要研究作者、莫纳什大学化学学院的 Binayak Roy 博士说。

“新氟硼酸盐的主要挑战是合成电池级纯度，我们已经能够通过重结晶过程来实现，”他说。

“当放入带有锂锰氧化物阴极的锂电池中时，即使暴露在大气中，电池也能循环超过 1000 次，与超敏感的六氟磷酸盐相比，这是一项难以想象的壮举。”

根据 Roy 博士的说法，当与高压锂电池中的新型阴极材料结合使用时，这种电解质的性能远远优于传统的盐。此外，发现盐在更高电压下在铝集电器上非常稳定，这是下一代电池所需的。

该研究是澳大利亚研究委员会 (ARC) 未来储能技术培训中心 (www.storenergy.com.au) 合作努力的结果。

StorEnergy 是一个由联邦政府资助的行业转型培训中心，旨在培训和培养澳大利亚能源行业的下一代工人并促进产学合作。

来自迪肯大学的 StorEnergy 主任 Maria Forsyth 教授说：“这是一个很好的例子，说明通过政府研究资金支持的产学合作可以支持澳大利亚在下一代安全电池技术方面的领导地位。”

该研究是与 Calix Ltd. 合作进行的，Calix Ltd. 是一家总部位于维多利亚州/新南威尔士州的公司，该公司正在从澳大利亚采购的矿物中生产高质量的锰基电池材料。该研究将帮助 Calix 实现其大规模制造澳大利亚锂离子电池的目标，旨在在澳大利亚推出电网规模的储能系统。

Calix 研发总经理 Matt Boot-Handford 博士说：“Calix 正在开发一种平台技术，以在澳大利亚生产高性能、具有成本竞争力的电池材料。我们正在通过 StorEnergy 与我们在 Monash 和 Deakin 的研究合作伙伴密切合作支持与 Calix 电极材料兼容的电解液系统的开发。Monash 团队的新型电解液系统与 Calix 的锂锰氧化物电极材料相结合所展示的卓越电化学性能和稳定性是一个令人兴奋且重要的里程碑，让我们更接近于使具有 Calix 下一代电极材料的电池成为商业现实。

“在不久的将来，我们希望将这些新的阴离子转化为热稳定、不可燃的液态盐，使它们有利于在高温下运行的电池，”卡尔博士说。

“在当前的气候条件下，设计此类具有安全性和稳定性的电池技术对于在澳大利亚实施可持续的电网规模能源解决方案非常重要。”

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