Eine elektrochemische Energiespeicherbatterie ist ein äußerst wichtiges Speicherverfahren für elektrische Energie. Energiespeicherbatterie ist ein Gerät, das elektrische Energie durch die gegenseitige Umwandlung von chemischer Energie und elektrischer Energie speichert. Die bisher üblichen Batteriesysteme haben gewisse Probleme. Zum Beispiel enthalten traditionelle Blei-Säure-Batterien starke Schadstoffe wie Schwermetalle; Die neu entwickelte All-Vanadium-Redox-Flow-Batterie erfordert die Verwendung sehr teurer seltener Metalle zur Herstellung von Elektroden, und die Kosten sind zu teuer, obwohl der Energiespeicher sehr effizient ist, aber derzeit nicht für den Bau in der Großserie geeignet ist.

Die benötigte Energiespeicherausstattung steht vor neuen Anforderungen. Die Forschung und Entwicklung verschiedener Energiespeicherbatterien mit neuem Konzept ist von großer Bedeutung für die Entwicklung neuer Energien und die Energieeinsparung und Emissionsreduzierung meines Landes.

Herkömmliche kommerzielle Lithiumbatterien verwenden organische Flüssigelektrolyte, die die Vorteile kleiner Größe, großer Kapazität und langer Lebensdauer haben, aber auch gewisse Sicherheitsrisiken aufweisen. Der Festelektrolyt in der Festkörperbatterie kann die durch den flüssigen Elektrolyten verursachten Probleme der Explosion und des Flüssigkeitsaustritts beseitigen und eine sichere Energiespeicherung realisieren. Am Beispiel der All-Solid-State-Lithiumbatterie hat sie eine höhere Sicherheit, aber die Rohstoffkosten ihrer Kernkomponente, des Festkörperelektrolyten, sind meist sehr hoch, und eine beträchtliche Anzahl von Festkörperelektrolyten mit gut Leistung sind nicht feuchtigkeitsstabil. Andererseits erhöht die Aufbereitung und Lagerung in einer Atmosphäre mit sehr niedrigem Taupunkt die Produktionskosten. Zu diesem Zweck, Die Forschungsgruppe von Professor Ma Cheng von der University of Science and Technology of China entwarf und synthetisierte eine neue Art von Chlorid-Festelektrolyten – Lithium-Zirkonium-Chlorid (Li2ZrCl6). Mit diesem Material gelingt es, die Rohstoffkosten bei einer Dicke von 50 Mikron deutlich zu senken. Darüber hinaus bleibt Lithiumzirkoniumchlorid bis zu einer Luftfeuchtigkeit von 5 % (entspricht einem Taupunkt von -15 °C) stabil, sodass seine Synthese und Lagerung keine rauen Atmosphären erfordern, was die Produktionskosten weiter senkt. Lithiumzirkoniumchlorid hat auch erhebliche Vorteile in Bezug auf Produktionskosten und umfassende elektrochemische Leistung, und seine Entdeckung überwindet große Herausforderungen für die kommerzielle Massenproduktion von Festkörperbatterien. Die Kommerzialisierung von All-Solid-State-Lithiumbatterien wird von großer Bedeutung sein, um das CO2-Peaking und die CO2-Neutralität zu erreichen. Insbesondere im Bereich der Elektrofahrzeuge mit neuer Energie können Festkörper-Lithiumbatterien die ultimative Lösung für Sicherheitsprobleme sein.

Sicherere, längere Batterielebensdauer, höhere Energiedichte und niedrigere Kosten sind wichtige Anforderungen an Batterien auf dem Anwendungsmarkt und sind auch die Richtung, die Forscher unermüdlich verfolgen.