鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:691次 | 2022年06月07日
新的涂層,可以使輕量金屬鋰電池安全持久
一種新的涂層可以使輕質(zhì)鋰金屬電池安全耐用
核心提示:新涂層通過形成一個(gè)分子網(wǎng)絡(luò)將帶電的鋰離子均勻地輸送到電極上,從而防止鋰的形成。它可以防止電池中不必要的化學(xué)反應(yīng),還可以減少陽極中化學(xué)物質(zhì)的積累,從而防止它們破壞電池的電源。
根據(jù)發(fā)表在《焦耳》雜志上的一項(xiàng)研究,斯坦福大學(xué)和美國SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)明了一種新的涂層,可以使輕質(zhì)金屬鋰離子電池安全耐用,從而出現(xiàn)下一代電動(dòng)汽車。
在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,該涂層顯著延長了電池的壽命,并且通過極大地限制鋰通過電池正極和負(fù)極之間的屏障來處理燃燒問題。
研究人員指出,鋰金屬電池每磅至少比鋰離子電池多三分之一的能量,而且非常輕,因?yàn)樗鼈兪褂幂p質(zhì)鋰作為正電荷,而不是較重的石墨。從筆記本電腦到移動(dòng)電話,便攜式電子產(chǎn)品可能受益于更可靠的鋰金屬電池,但真正的收入來源將是汽車。電動(dòng)汽車的最大阻力在于,電池本身就占了成本的四分之一,而這正是問題的核心所在。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
傳統(tǒng)鋰離子電池的容量已經(jīng)達(dá)到極限,因此開發(fā)新的電池以滿足現(xiàn)代電子設(shè)備的高能量密度要求是至關(guān)重要的。
斯坦福大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究小組在標(biāo)準(zhǔn)鋰金屬電池的正極(稱為陽極)上測(cè)試了他們的涂層。最終,他們將這種特殊涂層的陽極與市場(chǎng)上的其他組件結(jié)合起來,制造出了功能齊全的電池。經(jīng)過160次循環(huán),他們的鋰金屬電池仍然供應(yīng)第一次循環(huán)85%的能量。普通的鋰金屬電池在多次循環(huán)后只能釋放大約30%的能量,即使它們沒有爆炸,也沒有什么用處。
新涂層通過形成一個(gè)分子網(wǎng)絡(luò),將帶電的鋰離子均勻地輸送到電極上,從而防止鋰的形成。它可以防止電池中不必要的化學(xué)反應(yīng),還可以減少陽極中化學(xué)物質(zhì)的積累,從而防止它們破壞電池的電源。
該團(tuán)隊(duì)目前正致力于改進(jìn)涂層設(shè)計(jì),以便在更多的周期內(nèi)測(cè)試電池,并提高容量保持能力。