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伸博开户网址:过热不再是锂电池大敌?全新固态电解质材料遇热反而更耐用

为了避免锂离子电池过热、甚至爆炸,科学家想尽办法提高电池的稳定性,并加装许多保护机制,不过现在美国伊利诺大学厄巴纳-香槟分校(U of I)科学家想透过新的固态电解质材料,让「热」成为电池更耐用、导电性更高的关键。



由于具备高能量密度、高工作电压特性,锂离子电池可说是各家首选储能配备,手中的智慧型手机、正崛起的电动车与大型储能发电厂都有它的身影。只不过乍看无所不能的电池,其实有着致命缺点,锂电池过热、过充或多次循环使用后容易生成锂枝晶,进而刺穿隔离层导致自爆,且传统锂电池电解质也是由腐蚀性高也较容易起火的盐与有机溶剂制成,这又再次提高锂电池的安全风险。



U of I 研究人员表示,对此有不少科学家正在测试陶瓷或是聚合物固态电解质,但这些材料多少有点硬、且容易碎,电极与电解质可能会接触不良,进而影响电池导电性。



因此 U of I 团队在不断尝试新材料后,已经找到具备极高潜力的固态电解质材料,这中聚合物既不会有脆硬的问题,电解质受损后还会「自行修复」,它借由交叉链接(cross-link)连接在一起,研究生 Brian Jing 表示,与一般的线性聚合物(linear polymer)相比,这些交联网路受热时,会变得更加坚硬、导电性也会提高,在电池中可降低锂晶枝问题。

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(Source:《Journal of the American Chemical Society》)



同时这种聚合物受损后还可以自愈,快速恢复电池的导电性,回收也非常方便,不像过去其他研究研发的复杂材料,还需要任何化学处理或是高温分解。材料科学与工程学教授兼第一作者 Christopher Evans 表示,通常人们需要用强酸和高温来分解聚合物材料,但这种新材料常温下可溶于水,可说是非常环保与节能的技术。



不过目前研究还处于早期阶段,团队仅发现这种聚合物材料的导电性有成为固态电解质的潜力,未来还要再进一步实验才能知晓结果如何。目前研究已发表在《Journal of the American Chemical Society 》。



  • New polymer material may help batteries become self-healing, recyclable
  • 本文授权转载自:TechNews(科技新报) 

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