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科学家在固态电池技术方面取得新冲破 有望使能量密度新增一倍

2021-04-24 ryder

迪肯大学FrontierMaterials研究所的陈芳芳博士和王晓恩博士声称已经取得了新冲破,称这是“在科学界中第一个清晰且有用的无液高效锂离子运输实例”。


这项新技术使用了一种弱结合到锂离子的固态聚合物材料,来代替通常用作当前电池单元电解质的挥发性液体溶剂。陈芳芳博士在新闻稿中表示:“倘若行业采用我们的技术,我可以预见道这样一个将来,例如,可以将电池相关设备安全地装在飞机行李中,或者电动车不会像今朝这样对乘员或急救人员构成火灾危险。”


该团队认为,除了使电池更安全之外,该固态聚合物电解质还将最终使电池与锂金属阳极一起工作。这将是电池世界的重大新闻,最近研究团队在《TrendsinChemistry》中将锂阳极描述为“冲破当前锂离子化学的能量密度瓶颈的关键”–这此前被认为是阻止电动车、飞机和便携式电子产品以应有的速度发展的瓶颈。


王晓恩博士表示,这可能是使锂电池能量密度新增一倍的一种办法,在商业环境中,目前锂电池的能量密度峰值达到约250Wh/kg(例如在特斯拉Model3的电池包中)。将其提高到500Wh/kg可以张大续航里程,或者使用更小、更便宜且更轻的电池包。


迪肯大学团队表示,其仅在新技术中使用了现有的商用聚合物,这意味着工业加工应当能够“轻而易举”地进行。目前团队已经在纽扣电池中进行了探测,其大小相当于手表电池的大小,但是该团队今朝正着手构建一种可用于手机的电池,并且一旦安装并运行,他们将寻找商业伙伴将这些固态电池推向市场。


有关这项研究的论文已在《Joule》杂志上发表。

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