谈到电池的特殊酱汁，能源部太平洋西北国家实验室的研究人员已经发现了盐浓度。通过在他们想要的地方获得适量的盐，他们已经证明了一个小型锂金属电池可以重新充电约七倍于传统电解质的电池。
电池的电解质溶液在电极之间穿梭带电原子以发电。寻找一种不会腐蚀锂金属电池中电极的电解质溶液是一项挑战，但在线材料在Advanced Materials上发表的PNNL方法成功地在电极周围形成了保护层，并实现了显着增加的充电/放电循环。
用于锂离子电池的常规电解质不适用于锂金属电池，其为家用电子设备如计算机和手机供电。用锂电极取代石墨电极的锂金属电池是储能系统的“圣杯”，因为锂具有更大的存储容量，因此锂金属电池的存储容量是其两倍或三倍。这种额外的动力使电动汽车在两次充电之间的行驶时间延长了两倍多。
向液体电解质混合物中添加更多的锂基盐会在电解质和电极之间产生更稳定的界面，进而影响电池的寿命。但是，高浓度的盐具有明显的缺点 - 包括锂盐的高成本。高浓度也增加了粘度并降低了离子通过电解质的导电性。
“我们试图保持高浓度盐的优势，但抵消了这些劣势，”PNNL高级电池研究员Ji-Guang“Jason”Zhang说。“通过结合氟基溶剂稀释高浓度电解质，我们的团队能够显着降低锂盐总浓度，同时保持其优势。”
在这个过程中，他们能够将高浓度的锂基盐定位到“簇”中，这些“簇”仍然能够在电极上形成保护屏障，并防止枝晶 - 微观的针状纤维的生长 - 导致可充电电池短路并限制其寿命。
PNNL正在申请专利的电解质在PNNL的高级电池装置上进行了测试，该电池装置的尺寸与手表电池相似。在700次放电和充电循环后，它能够保留80%的初始充电量。使用标准电解质的电池只能保持其电荷约100个循环。
研究人员将在实验室开发的“袋”电池上测试这种局部高浓度电解质，这是电池电池的大小和功率，以了解它在这种规模下的表现。他们说使用这种新型氟基稀释剂来控制盐浓度的概念也适用于钠金属电池和其他金属电池。
这项研究是PNNL领导的Battery500联盟的一部分，旨在开发体积更小，重量更轻，价格更低的电池，这种电池几乎是为当今电动汽车提供动力的电池中的特定能量的三倍。比能量根据其重量来衡量装入电池的能量。