下一代基于石榴石的电池为汽车，设备提供动力

包括印度裔在内的科学家已经开发了一种纽扣大小的石榴石可充电电池，该电池可为车辆，电子设备和电网提供动力，以存储可再生能源。

由加拿大卡尔加里大学的Venkataraman Thangadurai及其同事开发的新型电池化学稳定，不易燃，并且可以在比现有电池更高的电压下安全运行。

电动汽车有望彻底改变运输方式，但它们需要更安全，性能更好的电池。目前的锂离子电池有几个问题，包括泄漏、差的化学稳定性、可燃性和有限的工作电压或能量密度。

Thangadurai说: “我们开发的技术将使绝对稳定，坚固，安全，高功率的全固态锂电池用于未来能源存储。”

这种下一代电池具有许多潜在的应用，包括在电动车辆、消费电子产品、固态气体传感器和电网中，用于存储由可再生能源产生的功率并在峰值需求时间期间提供电力。

用于电动和插电式混合动力汽车以及便携式电子设备的现有锂离子电池使用有机聚合物化合物和锂盐的膜作为电解质。

电池中的电解质将两个电极 (正极和负极) 分开，并在充电和放电循环期间在电极之间传导锂离子。目前使用的基于有机聚合物的电解质是易燃的，因此火灾是一个安全问题。

研究人员使用了不会燃烧的固体陶瓷电解质，而不是用于电池的有机聚合物。研究小组还首次使用了一种称为原子层沉积的技术，将氧化铝薄膜放置在涂覆陶瓷电解质的石榴石结构的顶部。

通过化学工程，基于石榴石的陶瓷电解质，研究小组表明，锂金属阳极和陶瓷电解质界面之间存在 “可忽略不计的界面电阻”。这导致电荷的快速传输和更高的整体性能。

他们新开发的界面化学还使该团队能够使用锂金属阳极和高压阴极，与现有的锂离子电池相比，这将大大提高其电池的储能能力和工作电压。

Thangadurai说，虽然世界上其他研究小组都使用石榴石制造锂电池，但 “我们证明我们可以非常有效地使用锂金属，锂电极和石榴石电解质之间的界面电荷转移电阻最低。”

这项研究发表在《自然材料》杂志上。