“橡胶弹性体”解决固态及液态电解质缺陷 电池续航有望更持久
财联社(上海 , 编辑 黄君芝)讯 , 众所周知 , 橡胶是一种绝缘体 , 可能看起来并不是电池中电解液材料的最佳候选材料 , 但佐治亚理工学院(Georgia Tech)的研究人员开发了一种新的橡胶材料 , 具有高导电性 。这种弹性体电解质可以使电动汽车电池更安全 , 续航里程更长 。
从智能手机到电动汽车 , 锂离子电池已经引领了多种技术的革命 。但当电池损坏或过热时 , 总是存在着火或爆炸的风险 , 这主要就是因为在电极之间运送锂离子的液体电解质 。
【“橡胶弹性体”解决固态及液态电解质缺陷 电池续航有望更持久】尽管固态电解质可以帮助降低这种风险 , 但也有自己的问题 。它们通常由陶瓷材料制成 , 可能有些脆弱 , 而且它们与电极之间的界面可能是不完整的 , 从而降低了离子在电池中的传导性 。
佐治亚理工学院的研究人员说 , 他们的新型弹性体电解质可以解决上述两个问题 。这种橡胶材料可以从突起处反弹到电池上 , 并与电极保持平稳的连接 。这样既能保持高导电性 , 又能防止锂枝晶的生长 , 而锂枝晶通常是导致电池失效的第一步 。
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不过 , 橡胶本身并不是导电的部分 。新的橡胶嵌入了一种名为琥珀腈的导电塑料晶体 , 而弹性体提供了一个3D支架 , 使电解质具有其形状和稳定性 。在测试中 , 用这种新电解质制造的锂金属电池能够在室温下以4.5V的电压运行 , 在1000个循环中几乎没有容量衰减 。100次循环后也没有形成枝晶的迹象 。
当然 , 这仍有改进的余地 , 该团队正在研究如何提高循环时间和离子导电性 。该团队表示 , 这可能最终导致更安全和更持久的电动汽车电池 。上述研究成果已于近期发表在了著名科学期刊《自然》杂志上 。
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“更高的离子电导率意味着你可以同时移动更多的离子 , ”该研究的主要作者迈克尔·李(Michael Lee)说 , “通过提高电池的比能量和能量密度 , 可以提高电动汽车的行驶里程 。”(责任编辑:董云龙 )
来源:财联社
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