鉅大LARGE | 點擊量:953次 | 2020年01月01日
固態(tài)電解質(zhì)電池 儲能提高五倍
為什么重要:
要讓電動汽車獲得競爭力,需要更安全、更便宜的電池。
由美國橡樹嶺國家實驗室的研究人員開發(fā)出的一種電解質(zhì),可以使鋰離子電池的儲能量比現(xiàn)在高出5-10倍,而且比最近波音787夢想客機上起火的電池更安全。
盡管波音787起火的原因還沒有確定,但波音公司本可以選擇更安全的電極材料來降低起火的風(fēng)險,但在電解質(zhì)材料上的選擇就少得多了。電解質(zhì)的存在作用是讓電流流過電池。即使是使用相對安全的電極的鋰離子電池,也仍然在使用易燃的液態(tài)電解質(zhì)。
▲電池保護:顯微圖片顯示,具有納米結(jié)構(gòu)的粉狀材料(右)可以增強導(dǎo)電性。
固態(tài)電解質(zhì)更安全,但要使其導(dǎo)電性增強至滿足電池使用要求是很困難的。橡樹嶺國家實驗室的研究人員找到了讓一種固態(tài)電解質(zhì)呈現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)形式的簡單方法,這一成果發(fā)表在最新一期的《美國化學(xué)學(xué)會會刊》上。納米結(jié)構(gòu)使材料的導(dǎo)電性提高了1000倍,足以在鋰離子電池中使用。研究人員還表明,這種新材料與高能電極之間是相容的。
這種固態(tài)電解質(zhì)的導(dǎo)電性不如液態(tài)電解質(zhì),但是研究人員表示,他們的方法之一就是可以把電解質(zhì)部分做的極薄,來補償這一不足。盡管如此,這種電池的充電速度和提供的能量都不可能與液態(tài)電解質(zhì)相比,但在許多應(yīng)用中這并不是問題。比如電動汽車,憑借電池的絕對數(shù)量讓其很容易獲得足夠的動力。