2025-01-10 17:21:03 技术 44157阅读
DGIST的研究人员刚刚宣布开发出一种新型锂离子电池,采用三层固体聚合物电解质,具有点燃自熄性和防爆性。据新闻稿称,这种电池比传统锂离子电池不仅更安全,而且使用寿命更长。
科学家们正在寻找解决锂离子电池安全问题的方法。
锂离子电池在向清洁能源转型、以可再生能源替代化石燃料方面发挥着重要作用。它们由锂制成,为从智能手机到电动汽车的许多设备提供有效的储能解决方案。然而,传统锂离子电池使用液体电解质,存在着火风险,且容易损坏,导致短路和爆炸的可能性。因此,他们对锂离子电池在大规模储能系统中的使用产生了担忧。
为了解决这个问题,研究人员转向系统开发g固体聚合物电解质。尽管这项技术前景广阔,但商业化仍然很困难,因为固态电池的性能比液态聚合物电池差。充放电时,锂离子会产生锋利的金属枝晶,降低性能并增加火灾和爆炸的风险。
固态电池的设计比液态电解质电池更安全,但枝晶的形成也会增加固态电池起火的风险。
由 Kim Jae-hyun 教授领导的 DGIST 研究小组通过设计三层电解质克服了这一挑战。每层都有自己的功能:由沸石制成的中间层提供耐用性,而两个较软的外层有助于提高电池性能和效率。外层含有十溴二苯乙烷(DBDPE)可防火和灭火,而双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)盐有助于加速锂离子的迁移。
测试中,新电池在1000次充放电循环后仍保持87.9%的性能,当传统锂离子电池只能达到 70-80% 时。 Kim Jae-hyun教授表示:“这项研究有望为使用固体聚合物电解质的锂金属电池的商业化做出重大贡献,同时提高此类设备存储能量的稳定性和效率”。
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