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澳科學家用工業聚合物制造的固體電解質有望使固態電池能量密度新增一倍

鉅大LARGE  |  點擊量:682次  |  2020年05月08日  

澳大利亞迪肯大學(DeakinUniversity)的研究人員表示,他們已經設法使用常見的工業聚合物來制造固體電解質,有望使鋰離子電池的能量密度增加一倍,這種固態鋰電池在過熱時不會爆炸或著火。


迪肯大學FrontierMaterials研究所的陳芳芳博士和王曉恩博士聲稱已經取得了新突破,稱這是“在科學界中第一個清晰且有用的無液高效鋰離子運輸實例”。


這項新技術使用了一種弱結合到鋰離子的固態聚合物材料,來代替通常用作當前電池單元電解質的揮發性液體溶劑。陳芳芳博士在新聞稿中表示:“如果行業采用我們的技術,我可以預見道這樣一個未來,例如,可以將電池相關設備安全地裝在飛機行李中,或者電動汽車不會像現在這樣對乘員或急救人員構成火災危險。”


該團隊認為,除了使電池更安全之外,該固態聚合物電解質還將最終使電池與鋰金屬陽極一起工作。這將是電池世界的重大新聞,最近研究團隊在《TrendsinChemistry》中將鋰陽極描述為“突破當前鋰離子化學的能量密度瓶頸的關鍵”–這此前被認為是阻止電動汽車、飛機和便攜式電子產品以應有的速度發展的瓶頸。


王曉恩博士表示,這可能是使鋰電池能量密度增加一倍的一種方法,在商業環境中,目前鋰電池的能量密度峰值達到約250Wh/kg(例如在特斯拉Model3的電池組中)。將其提高到500Wh/kg可以擴大續航里程,或者使用更小、更便宜且更輕的電池組。


迪肯大學團隊表示,其僅在新技術中使用了現有的商用聚合物,這意味著工業生產應該能夠“輕而易舉”地進行。目前團隊已經在紐扣電池中進行了測試,其大小相當于手表電池的大小,但是該團隊現在正著手構建一種可用于手機的電池,并且一旦安裝并運行,他們將尋找商業伙伴將這些固態電池推向市場。


有關這項研究的論文已在《Joule》雜志上發表。


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