7月2日，永利yl23411官网伍晖副教授课题组与斯坦福大学合作，在《自然能源》（Nature Energy）上发表了题为《一种用于电网储能的中温石榴石固态电解质基熔融锂电池》（An intermediate temperature garnet-type solid electrolyte-based molten lithium battery for grid energy storage）的研究论文。该论文提出了一种面向大规模储能应用的全电池系统，设计并验证了以熔融锂金属为负极，锡铅合金和铋铅合金为正极， Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)陶瓷管为电解质的液态金属电极（LME）电池。通过将固态电解质引入LME电池，有效降低了LME电池的运行温度，显著提高了电池的库伦效率和循环寿命。
        随着风能、太阳能等间歇性可再生能源的大规模应用与智能电网的发展，大规模储能系统的研究得到了越来越多的关注。可充电电池具有能量效率高，成本可控，不受地形空间限制等优点，应用于储能领域具有较大的潜力。储能电池需要满足高功率、高安全性、长寿命和低成本等要求，新一代储能电池的开发，一直是电池研究领域的热点。LME电池是大规模储能电池的候选方案，在这一类电池体系中，如何降低电池的工作温度、减少电池的成本、提高电池的可靠性和安全性，是LME电池发展的主要挑战。
        为解决上述问题，伍晖副教授课题组与美国斯坦福大学崔屹教授课题组合作，将固态电解质引入LME电池（如图），取代传统的熔融盐电解质（通常需要300℃以上的运行温度），将LME电池的运行温度降低至240℃。LLZTO固态电解质在240℃工作时具有远高于室温条件下的离子电导率，可以实现在大电流密度下的充放电，且可以有效抑制电池自放电和副反应，提升电池的库伦效率。这种新型电池系统未来有望在大规模储能系统中得以应用。

基于固态电解质的熔融锂电池的示意图

        近年来，伍晖副教授研究团队专注于功能材料的制备及其在能源存储、柔性电子和环境等领域的研究与开发，在相关领域取得了多项重要成果。相关工作发表在《自然能源》（Nature Energy）、《自然通讯》（Nature Communications）、《科学进展》（Science Advances）等期刊上。
        永利yl23411官网伍晖副教授和美国斯坦福大学崔屹教授为本文的通讯作者。永利yl23411官网访问学生金阳和永利yl23411官网2013级博士生刘凯为本文的共同第一作者。本研究得到了科技部青年973计划、国家自然科学基金委项目的资助。
        论文链接：https://www.nature.com/articles/s41560-018-0198-9