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电池生产技术新发现 可以使电池寿命翻倍

电池生产技术新发现 可以使电池寿命翻倍

我们使用的智能手机、平板电脑和笔记本电脑中大多使用的都是锂离子电池,这类电池使用液体作为电解液,但这些液体电解质是非常易燃的,从这方面来考虑,固体电解质可能会更安全,但固体电解质本身具有不规律性,在使用上需要相当谨慎。麻省理工学院(MIT)的研究人员发现了一种双锂离子电池,该电池把液态和固态电解质相结合,通过使用平滑固体电解质表面来防止液态电解液短路起火。

电池中的电解质是介于正极和负极之间的材料。当电池充电或者放电时,电离子从一个电极通过电解质传到另一个电极中。而通常使用的液体电解质是易燃的,并且它们也很容易形成树突,树突会造成电池短路从而破坏电池。为了解决这个问题,研究人员试图使用固体电解质,例如特制的陶瓷材料,虽然这可以消除短路的可燃性风险,但实际测试表明,固体电解质的运行及其不规律,它们会比预期更容易发生短路。

电池生产技术新发现 可以使电池寿命翻倍

左边是粗糙固体电解质表面 右图是平滑固体电解质表面

早前研究人员对固体电解质性质有了错误的理解,他们认为固体电解质的坚固性决定树突是否会产生,但MIT研究人员发现电解质的平滑度才是防止树突的重要因素。MIT研究人员认为电解质的固定性并不能决定电池树突是否能够渗透到电解质中。研究表明,电解质表面的光滑度是防止树突的重要因素,电解质表面上的细小划痕可能为树突的产生奠定基础。使用光滑的固体电解质可以消除电解质可燃性的问题,并且同样可以使用固体锂金属作为电池电极,液固结合电解质潜在地使锂离子电池的电池容量再增加一倍,目前这项电池技术还正在深入研究当中,一旦可行这将打破电动车和便携式设备的续航瓶颈。


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