锂电池新工艺降低生产成本!
来源:宝鄂实业
2019-11-09 21:45
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锂电池中间状态稳定技术突破充电速度快
发表在德国《应用化学》杂志国际版上的一篇文章称,在研究锂LiFePO4电池的“中间态”结构和传输特性方面取得了新的进展。
东京大学(university of Tokyo)和东京理工学院(Tokyo institute of technology)的研究人员表示,这些发现可能有助于加速锂离子电池的反应,并显著缩短充电时间。
研究人员此前发现,中间态的存在可以加速电池的充放电,但没有足够的实验证据支持。
由东京大学工程学院教授领导的研究小组发现,电子被条纹薄膜层包围,锂离子不会干扰条纹薄膜层。此外,中间态比充放电态具有更高的锂/电子电导率。
研究人员解释说,由于锂离子和电子在“中间状态”移动得更快,它们可以加快锂电池的充放电反应。
AtsuoYamada表示,一旦“中间”寿命延长,电池反应中的合成条件也将得到优化。到目前为止,该团队已经设法将“中间状态”的含量稳定在100%,这有助于提高电导率。通过新的研究项目,快速充电电池的开发将迎来新的突破
麻省理工学院(Massachusetts institute of technology)的研究人员与一家名为24m的附属公司合作,开发了一种制造锂离子电池的先进工艺,该工艺不仅有望大幅降低生产成本,还有望改善电池性能,使其更易于回收。
现有的锂离子电池制造方法,发明于20年前,效率低下且笨重。教授江Ye-ming陶瓷技术在麻省理工学院的前创始人兼联合创始人24 m和a123电池,和他的同事们想出了五年前这个概念的“流电池,”暂停了与微粒的液体作为一个电极通过电池循环泵。然而,分析表明液流电池系统适用于低能量密度电池,这意味着锂离子电池等高能量密度设备的成本增加。
为此,蒋的团队改进了设计,将新版本称为“半固态电池”:电极材料不流动,是类似于半固态的胶体悬浮体。据physicians.org网站报道,这种新方法将电极材料保持在液态状态,而不需要进行任何干燥,而不是在基板上添加液体涂层,然后等待其干燥后再开始下一步。通过使用更少但更厚的电极,该系统减少了传统电池结构的层数,并将非功能性材料的使用减少了80%。
姜建清说,新工艺大大简化了生产流程,将生产成本降低了一半。电池更灵活,更耐用。它们可以弯曲,折叠,穿过而不受损坏。他估计,到2020年,每千瓦时的发电成本将降至100美元以下。