| 斯坦福大學(xué)開發(fā)新涂層 讓鋰金屬電池更安全耐用 |
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斯坦福大學(xué)（Stanford University）和SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室（SLAC National Accelerator Laboratory）的研究人員發(fā)明一種新涂層，可以使輕質(zhì)金屬鋰電池更加安全耐用，推動(dòng)下一代電動(dòng)汽車的發(fā)展。
在測試過程中，這種涂層可大幅延長電池壽命，并且極大限制鋰枝晶的產(chǎn)生，避免刺穿電池正負(fù)極之間的隔板，解決燃燒問題。鋰枝晶不僅能破壞電池，在電池的易燃液體中，還會(huì)造成短路。鋰離子電池偶爾也會(huì)有同樣的問題，但是，鋰金屬充電電池受到的影響更大。
比起鋰離子電池，鋰金屬電池每磅至少可以多提供三分之一的電量，而且要輕得多，這是因?yàn)殇嚱饘匐姵夭捎幂p質(zhì)鋰作為正電荷端，而不是笨重的石墨。研究人員Cui表示：“如果鋰金屬電池的性能得到提升，除了筆記本電腦和手機(jī)這些便攜式電子產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)將是最大的受益者。因?yàn)樵陔妱?dòng)汽車運(yùn)行的過程中，電池大約消耗了自身能量的四分之一，影響電動(dòng)汽車的里程和生產(chǎn)成本�！�
“傳統(tǒng)鋰離子電池的容量幾乎已經(jīng)開發(fā)到了極限，”斯坦福大學(xué)博士生、主要研究人員之一David Mackanic表示，“因此，開發(fā)新型電池來滿足不斷增長的能量密度要求至關(guān)重要。”
斯坦福大學(xué)和SLAC研究團(tuán)隊(duì)，在標(biāo)準(zhǔn)鋰金屬電池的正電荷端（即負(fù)極），測試他們的涂層，負(fù)極通常是鋰枝晶形成的地方。他們利用帶有特殊涂層的負(fù)極和其他組件，構(gòu)建可運(yùn)行電池。經(jīng)過160次循環(huán)之后，他們的鋰金屬電池能夠保持起始容量的85%。普通的鋰金屬電池在經(jīng)過這么多次循環(huán)后會(huì)釋放30%的鋰，即使沒有爆炸，也幾乎沒有任何用處了。
新涂層通過創(chuàng)建分子網(wǎng)絡(luò)，將帶電鋰離子均勻地輸送到電極上，防止形成鋰枝晶。它可以防止電池發(fā)生不必要的化學(xué)反應(yīng)，還可以減少負(fù)極上的化學(xué)物質(zhì)堆積，以免這些物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)迅速破壞電池的供電能力。斯坦福大學(xué)博士生Zhiao Yu表示：“我們的新涂層設(shè)計(jì)使鋰金屬電池更加穩(wěn)定，具有進(jìn)一步發(fā)展的前景。”目前，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在改進(jìn)他們的涂層設(shè)計(jì)，以提高容量保持率和電池循環(huán)周期。[1] |
| 關(guān)鍵詞： 鋰 |
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