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【阿里彩票登录】新电解质大幅提高锂电池效能和使用寿命
来源:阿里彩票登录    发布时间:2021-06-11 20:54:01

美国能源部太平洋西北国家实验室的科学家开发了一种新型电解液,不仅可以解决锂离子电池短路引起的爆炸问题,还可以大大提高电池效率和使用寿命。研究人员表示,这一发现可能会导致下一代更强、更简单的可充电电池,如锂硫、锂空气和锂金属电池。目前大部分可充电电池都是锂离子电池,正极由锂或其他材料制成,负极一般由石墨制成。

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当电池连接时,两极之间的电子流不会产生电流。为了控制电子,带正电荷的锂离子不会通过电解质从一个接近另一个。

但是石墨的储能容量低,允许锂离子电池的容量。所以在20世纪70年代,人们开发了基于锂阴极的可充电电池。之所以自由选择锂,是因为锂的储能容量是石墨的10倍以上。

然而,问题是这不会导致枝晶锂的枝晶生长,枝晶锂的枝晶生长通常发生在微观尺度上,从而导致电池短路故障。许多人多年来一直试图解决这个问题。

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一些科学家使用带有维护涂层的阳极材料,而另一些科学家生产电解质添加剂。一些解决方案确实避免了枝晶,但同时,它们也导致电池功率和容量的显著降低。

还有其他方法可以解决这个问题,不能减缓这种现象的复发,但不能阻止树突的生长。昨日有媒体报道称,美国能源部西北太平洋国家实验室开发的新型电解液不仅可以解决树枝状问题,还可以帮助锂离子电池充分发挥99%的效率,单位面积能量密度提高10倍以上。

负责这项研究的太平洋西北国家实验室物理学家张继光表示,2020-03-30年广泛使用的可充电锂离子电池的容量与其峰值相近,应以锂为阳极的设计进行新的审查。在前人研究的基础上,张继光和他的同事要求使用含有大量双(氟磺酰基)锂的亚胺盐作为新电池的电解质。此外,他们重新添加了一种叫做二甲氧基乙烷的物质。

研究人员制作了一个圆形测试电池。用于新电解质和锂阳极的电池。结果表明,锂阳极的缺失只会产生一些光滑的锂结点,而不会经常出现大量纤维状枝晶。经过1000次电池静态循环后,测试电池的功率仍为初始值的98.4%,能量密度保持在4 mA/cm2。

这种新的电解质非常有效,而且还获得了新的可能性。2020-03-30电池的负极本质上是由涂有石墨或锂等活性物质的薄金属片制成。这种金属箔被称为集电器,因为我们的手机和其他电器都是通过它供电的。

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活性物质必须涂在上面的原因是因为到目前为止,大多数电解质在电池工作过程中消耗锂离子。然而,高达99%的有效电解质意味着可以构建仅具有负集流体而没有活性材料涂层的阴极。

这将大大增加未来电池的生产成本和尺寸,也将显著提高这些电池的安全性。研究人员正在评估各种添加剂,以进一步提高电解质的性能,使锂离子电池的效率超过99.9%。-阿里彩票登录。

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