電池的突破為長距離電動汽車提供了長久動力
時間:2020-07-23 11:13來源:科技報告與資訊 作者:綜合報道
點擊:
次
但是，雖然金屬鋰可以將電動汽車的行駛里程延長30-50%，但由于鋰的枝晶問題，即在多次充放電過程中在鋰陽極上形成的微小樹狀缺陷，也縮短了電池的使用壽命。更糟糕的是，樹枝狀缺陷如果與陰極接觸，會使電池中的電池短路。
幾十年來，研究人員認為，堅硬的固體電解質，如由陶瓷制成的電解質，可以最好地防止樹枝狀物穿過電池。但是，許多人發現，這種方法的問題是，它并沒有阻止樹枝狀物的形成或 "成核"，首先，就像汽車擋風玻璃上的微小裂縫，最終會蔓延。
現在，能源部勞倫斯-伯克利國家實驗室的研究人員與卡內基-梅隆大學合作，在《Nature Materials》雜志上報告了一類由聚合物和陶瓷制成的新的柔軟固體電解質，它能在樹枝狀物傳播并導致電池失效之前，將其抑制在早期成核階段。
固態儲能技術，如固態金屬鋰電池，使用固體電極和固體電解質，可以提供高能量密度，同時具有優異的安全性，但該技術必須克服多樣化的材料和加工挑戰。
"我們的枝晶抑制技術對電池行業有著令人興奮的意義，"共同作者Brett Helms說，他是伯克利實驗室分子鑄造廠的工作人員科學家。"有了它，電池制造商可以生產出更安全的鋰金屬電池，同時具有高能量密度和長循環壽命。"
Helms補充說，用新電解液制造的鋰金屬電池也可以用來為電動飛機提供動力。
枝晶抑制的新方法
這些新的固體電解質設計的關鍵是使用固有微孔的軟聚合物，即PIMs，其孔隙中填充了納米級的陶瓷顆粒。由于電解液仍然是一種柔性、柔軟的固體材料，電池制造商將能夠制造出一卷卷的鋰箔，電解液作為陽極和電池分離器之間的層壓材料。Helms說，這些鋰電極子組件，或LESA，是傳統石墨陽極的有吸引力的即插即用替代品，允許電池制造商使用現有的裝配線。
為了證明新的PIM復合電解液的樹枝狀抑制功能，Helms團隊在伯克利實驗室的先進光源使用X射線創建了金屬鋰和電解液之間的界面的3-D圖像，并在大電流下可視化鋰的電鍍和剝離長達16小時。當新的PIM復合電解液存在時，觀察到鋰的持續平滑生長，而在沒有它的情況下，界面顯示出樹枝狀生長早期階段的明顯跡象。
這些數據和其他數據證實了金屬鋰電沉積新物理模型的預測，該模型同時考慮了固體電解質的化學和機械特性。
論文標題為《Universal chemomechanical design rules for solid-ion conductors to prevent dendrite formation in lithium metal batteries》
(責任編輯：子蕊)
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
-
成立不到4年融資37億歐元，歐洲電池獨角獸和寧德時代搶客戶
2024-06-04 09:49 -
彭博新能源財經報告：鋰離子電池儲能勢將面對來自新型長時儲能的競爭
2024-06-03 10:31 -
低空經濟“起飛”，電池廠要講“新故事”
2024-06-03 09:48 -
氫能加速跑！2040年我國燃料電池車輛滲透率有望達到50%
2024-06-03 09:16 -
前4月湖北出口鋰離子蓄電池增長加快：企業發貨周期平均縮短1天
2024-05-31 18:56 -
日本電池戰略：拽著液態 提著全固態
2024-05-31 11:55 -
小商小販多手倒賣，“退休”電動自行車電池去向成謎
2024-05-30 20:12 -
超3000萬鈉電池訂單簽了！2024年十大鈉電訂單，最大贏家是它！
2024-05-30 11:23 -
起大早趕晚集，歐洲動力電池產業何時崛起？
2024-05-29 18:30 -
以更高標準、更嚴要求筑牢動力電池安全底線——獨家解讀《電動汽車用動力蓄電池安全要求（征求意見稿）》
2024-05-29 09:28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
成立不到4年融資37億歐元，歐洲電池獨角獸和寧德時代搶客戶
2024-06-04 09:49 -
彭博新能源財經報告：鋰離子電池儲能勢將面對來自新型長時儲能的競爭
2024-06-03 10:31 -
低空經濟“起飛”，電池廠要講“新故事”
2024-06-03 09:48 -
氫能加速跑！2040年我國燃料電池車輛滲透率有望達到50%
2024-06-03 09:16 -
前4月湖北出口鋰離子蓄電池增長加快：企業發貨周期平均縮短1天
2024-05-31 18:56 -
日本電池戰略：拽著液態 提著全固態
2024-05-31 11:55 -
小商小販多手倒賣，“退休”電動自行車電池去向成謎
2024-05-30 20:12 -
超3000萬鈉電池訂單簽了！2024年十大鈉電訂單，最大贏家是它！
2024-05-30 11:23
本月熱點
-
2024鋰電池行研報告
2024-05-24 18:59 -
多個鋰電項目終止，重磅文件引導企業單純擴大產能！
2024-05-15 19:12 -
小米入局電池制造，與寧德時代成立合資公司！
2024-05-20 19:05 -
攜手多地政府，這家企業5月三大電池項目開工/簽約!
2024-05-21 18:46 -
重磅！新能源突傳三大利好！固態電池賽道即將爆發
2024-05-28 18:18 -
投資超25億元！這家鋰電企業擬在美國建設電池化學品項目
2024-05-22 19:20 -
又一10GWh項目開工，固態電池距離產業化還要多久？
2024-05-11 19:17 -
寧德時代、比亞迪、中創新航共同供貨蔚來“樂道”？
2024-05-09 18:48
微信公眾號