锂金属电池获得新突破 寿命可增加一倍
来源：宝鄂实业
2019-03-12 14:25
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据外媒报道，当地时间11月12日，宾夕法尼亚州立大学(Penn State)在《Nature Energy》杂志上发表的研究结果表明，更持久、充电速度更快以及更安全的锂金属电池是有可能实现的。该项研究由美国能源部(the U.S Department of Energy)提供资助，研究人员研发出一种三维交连聚合物海绵，可附着在电池阳极的金属镀层上。
宾夕法尼亚州立大学机械工程教授兼该项目首席研究员王东海表示：“该项目旨在研发下一代锂金属电池。在电池中试用锂金属已经持续了几十年，但是有些基本问题阻碍了锂金属电池的发展。”
在附加应变下，如电动车辆需要采用快速充电法，锂离子电池(Li)易受枝晶生长(针状结构)影响，从而缩短电池循环寿命，并可能引起火灾或爆炸等威胁安全的问题。王教授表示：“我们的方法是在锂金属界面上使用聚合物。该材料是一个多孔海绵，不仅可以让锂离子转移，还能抑制锂离子变质，即使在低温和快速充电的条件下，也可让金属镀层不生长枝晶。”
该项研究可让更强大、更稳定的金属电池技术成为日常生活中不可或缺的部分。王教授表示：“用于电动汽车中，该金属电池可以增加其续航里程，其还可以为智能手机提供更长寿命的电池。”
未来，该研究小组将探索其在大型电池芯中的实际应用，以验证该技术的优势和可行性。王教授表示：“我们希望推动此类技术向前发展，通过该项研究，我们很肯定可以将锂金属电池的使用寿命延长一倍。” 可充电锂电池有多种配置，物理尺寸和容量等级。锂化学行业有三种基本配置。
第一种是类似于小桶的圆形配置，被称为圆柱形电池/电池。典型尺寸为18×65毫米，21×50毫米和26×65毫米。
第二张常见的配置是扁平的和矩形的，类似于称为棱柱形电池的小盒子。典型尺寸为5×34×50毫米和10×34×50毫米，以及其他各种标准尺寸。
第三种配置是扁平箔袋，非常类似于口香糖包装，通常称为锂聚合物电池/电池。典型的尺寸是每个棱柱形单元，但是在市场上有各种各样的附加尺寸。
工业用语典型地将圆柱形和棱柱形电池称为“传统”锂离子电池和袋式电池，作为“锂聚合物”或“锂聚合物”或“袋”电池。为了本文的目的，我们将使用锂离子传统电池和锂聚合物作为袋子命名法。
从制造成本比较
传统锂离子与锂聚合物的制造有很大不同。对于锂离子电池来说，生产电池需要大量昂贵的自动化设备和工具。圆柱形电池配置已经成为该行业的主力，成为各种应用中最常用的配置。随着可充电锂化学技术的成熟，这也是最先进的技术。
棱柱形电池的制造也需要密集的资本设备支出。然而，棱柱形电池/电池领域的技术进步却越来越少。从制造的角度来看，圆柱形电池的制造成本最低，其次是棱镜配置。
