鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:289次 | 2022年12月30日
瑞典和我國合制"黃油狀"夾層 將固態(tài)電池電流密度提高10倍
(:查爾姆斯理工大學(xué))
固態(tài)電池是電動(dòng)汽車行業(yè)的重點(diǎn)研究對象。據(jù)外媒報(bào)道,瑞典查爾姆斯理工大學(xué)(ChalmersUniversityofTechnology)和我國西安交通大學(xué)的科學(xué)家們提出了一種新方法,讓固態(tài)電池這個(gè)有前景的概念和大規(guī)模應(yīng)用更加接近。他們研發(fā)了一種由可被涂抹開、類似黃油的材料制成的夾心層,可將固態(tài)電池的電流密度提高10倍,同時(shí)提升電池的性能和安全性。
查爾姆斯理工大學(xué)物理系研究員ShizhaoXiong表示:此種夾心層可以讓電池更加穩(wěn)定,從而能夠承受更高的電流密度,重要的是很容易在電池的鋰金屬陽極上涂覆軟膜,猶如在三明治上涂黃油相同。
固態(tài)電池可能會(huì)給電動(dòng)運(yùn)輸業(yè)帶來變革,和現(xiàn)今的鋰電池不同,固態(tài)電池?fù)碛泄虘B(tài)電解質(zhì),因此不含對環(huán)境有害或易燃的液體。
簡而言之,固態(tài)電池類似于一個(gè)干干的三明治。一層金屬鋰就像是一片面包,一層覆在其上面的陶瓷物質(zhì)類似于配料。此種堅(jiān)硬的物質(zhì)就是電池的固態(tài)電解質(zhì),能夠在電極之間運(yùn)送鋰離子。但是此種三明治太干了,很難讓上述兩層貼合在一起,而且面包和配料之間無法兼容也會(huì)造成問題。世界各地的許多研究人員都在努力制定適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法以解決該問題。
查爾姆斯理工大學(xué)和西安交通大學(xué)的研究人員正在研究的材料是一種柔軟、可涂抹開、類似黃油的物質(zhì),由陶瓷電解質(zhì)的納米顆粒LAGP和離子液體混合而成。該液體包裹了LAGP顆粒,讓夾心層具有保護(hù)用途。此種材料的質(zhì)地和冰箱中的黃油類似,可以滿足多種功能,且很容易涂抹在其他物體上。
盡管固態(tài)電池的潛力已經(jīng)眾所周知,但至今仍沒有研究出方法讓其足夠穩(wěn)定,特別是在電流密度很高的情況下,即當(dāng)要從電池中快速汲取大量能量時(shí),也就是電池快速充放電時(shí),而此種新型夾心層就具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ梢越鉀Q此類問題。
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%
查爾姆斯理工大學(xué)物理學(xué)教授AleksandarMatic預(yù)測未來五年內(nèi)固態(tài)電池就可上市,而且他表示:此次研究是很重要的一步,將促進(jìn)大規(guī)模生產(chǎn)出具有成本效益、安全且環(huán)保的電池,而且此類電池還具備很高的容量,充放電頻率也很高。