传统电池除了寿命有限以外还有哪些缺点?
来源:宝鄂实业
2019-11-03 22:45
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我们来谈谈一种有望制造完美电池的新型固体电解质
核心提示:麻省理工学院和三星的研究人员在电解质材料方面取得了突破。他们发现了一种新的固态电解质材料,可以立即解决传统的问题
麻省理工学院和三星的研究人员在电解质材料方面取得了突破。他们发现了一种新的固态电解质材料,可以同时解决传统锂离子电池所面临的许多容量、尺寸、寿命和安全问题,从而为电池带来卓越的性能和更安全、更长的寿命。
打开今天无处不在的智能设备——无论是手机、笔记本电脑还是电动汽车——你会发现电池占据了很大一部分空间。除了能量密度低、待机时间短外,传统电池的寿命也很有限,如果使用不当很容易引起火灾。
在这项新研究中,麻省理工学院(Massachusetts institute of technology)博士后王严(yan wang)和材料工程教授gerbrand˙(gerbrand˙)领导了一个团队,避开热门的电极材料。本论文发表在最新一期的nature˙材料上。
在分析了多种材料后,研究小组发现一种叫做超离子的锂离子导体是一种理想的材料。它是锂、锗、磷和硫的化合物,可以替代锂离子电池中常用的电解质。
固体电解质将是“一个真正的游戏规则改变者,”Sedal先生说,创造一个完美的电池,解决锂离子电池目前面临的大部分问题,平衡电池寿命、安全和成本。从移动电话到电动汽车,这项新技术总有一天会被广泛应用。
典型电池中的电解液通常是一种液态有机溶剂,在充放电过程中,从电池的两极输送带电离子,目前与锂离子电池有关的大多数火灾都与此有关。在电池中,锂本身更稳定,更不易燃烧。固体电解质完全避免了这个问题。
固体电解质还有其他的优势,比如能够储存更多的电,同时占据同样的空间,增加20%到30%的能量密度。它们几乎没有退化,这意味着它们可以持续数十万次以上的循环。电池对温度不太敏感,即使在极低的温度下也能正常工作。
锂电池是一种成熟的电源,但其潜力仍有待开发。电解质是最大的瓶颈,也是新型锂离子电池的突破口。如果新的解决方案奏效,我们将拥有比现在耐用两倍的手机和电动汽车——更安全的电池意味着更大的电池;电动汽车行业也将受益于电池更新换代的显著延迟。