美国宇航局喷气推进实验室开发了一种新型锂阳极电化学电池,可以提高可充电锂离子电池的充放电次数。虽然旧的二次锂离子电池具有更好的存储功能,但是由于锂离子电池的成分在物理和化学性质上不相容,所以其循环寿命较短。经过多次循环,阴极容易分解。
新型锂离子电池是由一种液体含量等于电解液的材料制成的,这种材料潮湿且化学性质稳定。电介质的低蒸发力和良好的电化学稳定性改善了电池的封装和安全性。此外,该电池可以在100℃以下的中等温度下工作,因此适用于机动车、通讯等方面。
这种新型锂离子电池有锂阳极、二硫化钛阴极和由LIA3F6构成的电极。该分离器涂有表面活化剂,该活化剂在阴极中含有一种特殊的结合力配方,与新电极兼容。结果表明,该电池的循环寿命是最佳电池的两倍。
例如,以亚砜为基础的介电液,3MeS是一种杂环化合物,之所以选择这类化合物作为介电液,是因为它们比常用的2MeTHF介电液具有更强的抗氧化和还原能力。此外,电介质具有熔点低、沸点高的特点,因此温度的应用更加广泛。但同时它们又具有很高的极性,不能使分离器中的非极性物质润湿。因此,液体分离器的表面应涂以waolin或si-bdrunkimidroprid作为表面活化剂。这些物质可以使透析器湿润而不影响电极的稳定性。
为了提高阴极的机械稳定性,采用乙烯-聚氯乙烯作为其聚合物的粘结剂,以取代以往使用的聚四氟乙烯。由于材料不能被介电液润湿,所以加入了亚砜化合物以保持其润湿性。