鉅大LARGE | 點擊量:1005次 | 2020年04月28日
UNIST推出全固態(tài)打印雙極鋰硫電池 大幅提升容量和安全性
(圖源:UNIST官網(wǎng))
據(jù)外媒報道,韓國蔚山科技大學(xué)(UNIST)能源與化學(xué)工程學(xué)院Sang-YoungLee教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊,首次展示雙極全固態(tài)鋰硫電池(ASSLSBs)。該類型電池表現(xiàn)出卓越的安全性、靈活性和美觀性。關(guān)鍵技術(shù)包括“打印工藝”和“雙層聚合物電解質(zhì)”,前者可像在物體上打印字母或圖片相同制造電池,后者解決了鋰硫電池長期存在的電池壽命短的問題。
鋰硫電池使用鋰作為負(fù)極材料,硫為正極材料,雖然能量密度大約比鋰離子電池要高出5倍,但是,在充放電過程中出現(xiàn)的硫化物(多硫化物),會破壞電池性能。硫化物移向正極,并在正極表面形成一層薄膜,阻止鋰離子傳輸,進(jìn)而影響電流流動。
重要研究人員Se-HeeKim表示:“與使用傳統(tǒng)液體電解質(zhì)的鋰硫電池相比,采用雙層固體電解質(zhì)的鋰硫電池,可以達(dá)到兩倍以上的生命周期。這是一種固體電解質(zhì),但是可以通過柔軟彎曲的凝膠,提升電池的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性。另外,因為幾個電池可以串聯(lián)起來,工作電壓很容易得到提升。”
關(guān)于制造全固態(tài)鋰硫電池來說,“漸進(jìn)性打印過程”具有諸多優(yōu)點。比如可以在要的部位上直接制造形狀各異的電池,而不是局限于以往的方形外觀。在本項研究中,研究人員在一個彎曲的機(jī)翼上,制造了一塊按字母順序排列的鋰硫電池。
Lee教授說:“這項研究提出全新概念,即制造‘容量高、安全性強(qiáng)的全固態(tài)電池’,這是二次電池領(lǐng)域最受關(guān)注的問題之一。所生產(chǎn)的雙極型ASSLSBs電池,在形狀因數(shù)(formfactor)、機(jī)械靈活性和安全性方面,提升至前所末有的卓越水平。”
研究人員表示,雙極型打印ASSLSB工藝的問世,有望為實際制造ASSLSBs電池供應(yīng)簡單靈活的途徑。