发展新型储能电池 构建未来能源的新式存储仓

电化学储能电池是极其重要的电能存储方式，储能电池是一种通过化学能与电能互相转换以达到存储电能的装置。截止目前，普遍使用的蓄电池体系都具一定的问题，例如，传统的铅酸电池等含有重金属等强污染物；新研发出的全钒液流电池需要使用非常昂贵的稀有金属来制造电极，成本过于高昂，虽然储能效率很高，但是目前并不适用于大规模生产建造。

所需的储能设备面临着新的要求，各种新概念储能电池的研发，对我国的新能源发展与节能减排具有重要意义。

传统商用锂电池采用有机液态电解质，在具有体积小容量大、使用寿命长等优点的同时，也存在一定的安全隐患。而固态电池中的固态电解质，可以杜绝液态电解质带来的爆炸与漏液等问题，实现安全储能。以全固态锂电池为例，具有更高的安全性，但它的核心部件——固态电解质的原材料成本大多非常高，并且相当一部分性能很好的固态电解质对湿度的稳定性不佳，需要在露点极低的气氛下制备和储存，从另一方面增加了生产成本。为此，中国科学技术大学马骋教授课题组设计并合成了一种新型氯化物固态电解质—氯化锆锂（Li2ZrCl6）。这一材料成功将50微米厚度时的原材料成本大大降低。除此之外，氯化锆锂在湿度高达5%（对应露点-15 °C）时仍保持稳定，因此其合成和储存对气氛的要求并不苛刻，进一步降低了生产成本。氯化锆锂同时在生产成本及综合电化学性能方面具备显著优势，它的发现为商业化量产全固态电池克服了重大挑战。全固态锂电池的商业化将对实现碳达峰、碳中和的目标有着重要意义，尤其在新能源电动汽车领域，全固态锂电池有可能是安全问题的最终解决方案。

更安全、续航更持久、能量密度更高、成本更低，是应用市场对电池提出的重要需求，也是科研人员孜孜不倦地追求方向。