钜大LARGE | 点击量:1919次 | 2020年12月24日
新型固态锂离子电池能够在100℃高温下安全使用
这种新型固态锂离子电池在100℃下可以安全使用
锂离子电池已经在日常生活中无处不在(电动汽车和手机随处可见),但研究人员仍在研究更安全的版本。锂离子电池以其体积小、容量大而闻名,但其简单性在高温下会造成问题。用固体电解质代替可燃液体电解质以防止自燃可能是解决这一问题的一种方法。研究人员刚刚提出了一个可能的答案,那就是一种固态锂离子电池,它可以承受100摄氏度的高温而不会着火。
当时电池在95℃(203℉)及以上温度下工作良好。
即使你没有把手机放在阳光下的经历,你也会记得屏幕上的热警告,比如手机冷却后继续使用。
这是因为电池中的液体电解质可以在高温下膨胀或点燃。不正确的充电,过热,可能是这类问题的原因之一。
锂离子电池故障的概率并不高,但是世界上锂离子电池的总数仍然令人印象深刻,你当然不希望你手里的iPhone或者你车里的电动汽车发生这样的事故。
研究人员希望,通过内置智能芯片来监测锂离子电池的健康状况,并可能用固态组件取代液态电解质,锂离子电池将变得更加安全。
电解质填充在正极和负极之间,而固态电池显然更耐高温,尽管这一概念提出了如何将固态电极连接到固态电解质、允许电荷移动、尽可能减少电阻和充电时间的问题。
瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员提出了一种电池设计,声称可以解决这个问题。他们将这种新电池比作两片面包夹在三明治的电极上,中间是一层肉作为固体电解质。
石榴石是构成大多数宝石的矿物,在水刀切割中用作研磨材料,它具有已知的最高的锂离子导电率。
该团队精心制作了固体石榴石电解质,以利用其多孔外观。粘性负极允许它进入孔中,所以电极和电解质之间的接触面积非常大,这意味着电池可以更快地充电。
在测试中,研究小组发现这种电池能够承受100c(212f)的高温。
此时电池的最佳工作温度为95℃(203华氏度)以上,有利于锂离子的运动。在使用角度上,也适用于储能电站的布局。
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