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          鋰電池關鍵問題被解決:1000次充放電無衰減

          2022年1月14日 07:01  快科技  

          由于鋰電池具有高儲存能量密度、使用壽命長、體積小等特點,現在已經廣泛應用于電子產品、電動汽車領域。而現在,使用鋰金屬陽極已成為替代傳統鋰電池的最有前途的技術之一。

          據外媒報道,美國佐治亞理工學院的科學家發表在《自然》雜志上的一項新研究顯示,他們開發出一種橡膠電解質,使鋰金屬電池更加耐用和安全。

          相比傳統鋰電池鋰離子還原時形成的鋰枝晶,固態電解質是鋰金屬電池安全運行的關鍵技術之一,可以有效抑制鋰枝晶的出現。

          不過,目前固態電解質的機械性能和電化學性能還不能滿足鋰金屬電池實際應用的要求。而佐治亞理工學院的研究人員開發出的橡膠電解質,則有效客服了這兩個困難。

          研究人員表示,這種橡膠材料電解質由于富有彈性,不僅可以讓抑制電池內部的凸起產生,同時還能保持與電極的平滑連接。這可以讓其保持高導電性,并防止鋰枝晶的出現。

          其次,為了能夠讓橡膠材料具有導電性,研究人員嵌入了一種叫做琥珀腈的導電塑料晶體,并通過三維互連結構將其固定,使電解質具有形狀和穩定性。

          在測試中,使用新電解液制成的鋰金屬電池能夠在室溫下在4.5 V的電壓下工作,在100次循環充放電后沒有產生鋰枝晶,1000次循環充放電中幾乎沒有容量衰減。

          研究人員表示,該材料還有進一步改進的余地。目前,研究小組正在研究提高循環時間和離子導電性的方法。通過增加這些電池的比能量和能量密度,在增加電動汽車的行駛里程的同時,還能保證安全性。

          編 輯:章芳
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