• <dd id="uyugi"><optgroup id="uyugi"></optgroup></dd>
  •  

    MIT新電極設計讓電池性能更強大 延長續航時間

    發布日期:2020-02-18  來源:蓋世汽車

    核心提示:據外媒報道,麻省理工學院(MIT)研究人員提出全新電極設計,或將制造出能量密度更高、壽命更長的電池。新電極概念基于長期追求以
     據外媒報道,麻省理工學院(MIT)研究人員提出全新電極設計,或將制造出能量密度更高、壽命更長的電池。新電極概念基于長期追求以純鋰金屬為負極的目標,由巴特爾能源聯盟核科學與工程教授、材料科學與工程教授Ju Li的實驗室提出。
     
      作為開發安全全固態電池概念的一部分,該設計放棄使用傳統的液體或聚合物凝膠電解質材料。在電池的充放電循環中,鋰離子通過電解質來回移動。采用全固態電解質可能比液體電解質更安全,因為液體電解質具有高揮發性,是鋰電池的爆炸根源。
     
      Li表示:“在固態電池、鋰金屬電極和固態電解質方面,已經有人做過不少研究。”但是,仍然存在許多問題。最大的問題之一是,電池充電時,鋰金屬內部會積聚原子,從而出現膨脹現象;放電時,金屬再次收縮。這會導致固體之間接觸不穩定,并且固體電解質容易斷裂或分離。另一問題是,固體電解質與高活性鋰金屬接觸時,難以保持化學穩定性,容易產生降解。
     
      以往的研究重點關注對鋰金屬絕對穩定的固體電解質。事實證明,研發此類材料很困難。與之相反的是,Li及其研究團隊采用獨特的設計,利用另外兩類固體“混合離子電子導體”(MIEC)和“電子和鋰離子絕緣體”(ELI)。在與鋰金屬接觸時,它們能夠保持化學穩定性。
     
      研究人員開發了一種三維納米結構,呈蜂窩狀MIEC管六邊形陣列,在其中部分注入固體鋰金屬,形成電池電極,并在每個管中留有空間。在充電過程中,鋰金屬膨脹,像液體一樣流動又能保持固體晶體結構,而不影響外部的蜂窩狀結構,從而減輕充電引起的壓力。另一種ELI材料,可在MIEC壁面和固體電解質層之間,作為關鍵的機械粘合劑。在存儲容量相同的情況下,新負極的重量僅為傳統鋰離子電池電極的四分之一。如果與另一種輕量型正極相結合,將大幅降低鋰離子電池的總體重量。
     
      上月,Li領導的另一團隊提出一種正極新概念。這種正極更輕,并且減少使用貴且有毒的鎳和鈷,采用更加便宜的錳。從成本上看,可能僅為傳統電極的五分之一。在電池循環中,新正極不僅僅依賴過渡金屬來提供容量,更依賴于氧的氧化還原能力,因為氧元素要輕得多,也更豐富。同時,為了防止氧離子從正極粒子中逃逸,研究人員用熔融鹽進行高溫表面處理,在富含錳和鋰的金屬氧化物顆粒表面形成保護層,從而大大減少氧的損失。在既定重量下,當前電極版本至少提高儲能50%,而且循環穩定性更優異。
     
      目前為止,相關研究尚處于實驗室生產階段。研究團隊希望,盡快實現規模化生產。

    關鍵詞: 鋰電池
     
    [ 行業搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規舉報 ]  [ 關閉窗口 ]

     


    網站首頁 | 關于我們 | 聯系方式 | 使用協議 | 版權隱私 | 網站地圖 | 排名推廣 | 廣告服務 | 網站留言 | RSS訂閱 | 滬ICP備16055099號-3

    第一鋰電網 版權所有 © 2016-2018 咨詢熱線:021-6117 0511  郵箱:heli@heliexpo.com.cn 在線溝通:

    本網中文域名:第一鋰電網.中國本站網絡實名:第一鋰電網-中國最專業的鋰電池行業信息網站

     
    韩国做爰片在线观看