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斯坦福大學開發新涂層,可讓鋰金屬電池更安全耐用

2019年09月15日 瀏覽量: 評論(0) 來源: 蓋世汽車網 作者:
摘要:據外媒報道,斯坦福大學(Stanford University)和SLAC國家加速器實驗室的研究人員發明一種新涂層,可以使輕質金屬鋰電池更加安全耐用,推動下一代電動汽車的發展。

據外媒報道,斯坦福大學(Stanford University)和SLAC國家加速器實驗室的研究人員發明一種新涂層,可以使輕質金屬鋰電池更加安全耐用,推動下一代電動汽車的發展。

在測試過程中,這種涂層可大幅延長電池壽命,并且極大限制鋰枝晶的產生,避免刺穿電池正負極之間的隔板,解決燃燒問題。鋰枝晶不僅能破壞電池,在電池的易燃液體中,還會造成短路。鋰離子電池偶爾也會有同樣的問題,但是,鋰金屬充電電池受到的影響更大。

比起鋰離子電池,鋰金屬電池每磅至少可以多提供三分之一的電量,而且要輕得多,這是因為鋰金屬電池采用輕質鋰作為正電荷端,而不是笨重的石墨。研究人員Cui表示:“如果鋰金屬電池的性能得到提升,除了筆記本電腦和手機這些便攜式電子產品,汽車產業將是最大的受益者。因為在電動汽車運行的過程中,電池大約消耗了自身能量的四分之一,影響電動汽車的里程和生產成本。”

“傳統鋰離子電池的容量幾乎已經開發到了極限,”斯坦福大學博士生、主要研究人員之一David Mackanic表示,“因此,開發新型電池來滿足不斷增長的能量密度要求至關重要。”

斯坦福大學和SLAC研究團隊,在標準鋰金屬電池的正電荷端(即負極),測試他們的涂層,負極通常是鋰枝晶形成的地方。他們利用帶有特殊涂層的負極和其他組件,構建可運行電池。經過160次循環之后,他們的鋰金屬電池能夠保持起始容量的85%。普通的鋰金屬電池在經過這么多次循環后會釋放30%的鋰,即使沒有爆炸,也幾乎沒有任何用處了。

新涂層通過創建分子網絡,將帶電鋰離子均勻地輸送到電極上,防止形成鋰枝晶。它可以防止電池發生不必要的化學反應,還可以減少負極上的化學物質堆積,以免這些物質在短時間內迅速破壞電池的供電能力。斯坦福大學博士生Zhiao Yu表示:“我們的新涂層設計使鋰金屬電池更加穩定,具有進一步發展的前景。”目前,該團隊現在正在改進他們的涂層設計,以提高容量保持率和電池循環周期。

[責任編輯:Admin]

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