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科学家开发出橡胶电解质 有望使电动车电池更安全、更持久

发表时间:2022-01-14 10:24:02  来源:中国微商货源网  浏览:次   【】【】【

科学家开发出橡胶电解质 有望使电动车电池更安全、更持久

据New Atlas报道,作为绝缘体,橡胶似乎不是电池电解质材料的最佳选择,但佐治亚理工学院的研究人员已经开发出一种具有高导电性的新型橡胶材料。这种弹性体电解质可以使电动汽车电池更加安全,续航时间更长。

锂离子电池为许多种技术带来了革命,从智能手机到电动汽车。但是当电池损坏或过热时,总是存在着火灾或爆炸的风险,这主要是由于在电极之间输送锂离子的液体电解质。

固态电解质可以帮助减少这种风险,但它们也带来了自己的问题。它们通常由陶瓷材料制成,可能有些脆弱,而且它们与电极之间的界面可能是不完整的,从而降低了离子在电池中的传导性。

佐治亚理工学院的研究人员说,他们的新弹性电解质为解决这两个问题迈出了步伐。这种橡胶材料可以从电池的颠簸中反弹回来,并与电极保持平稳的连接。这保持了它的高导电性,但也防止了锂枝晶的生长,而锂枝晶往往是电池失效的第一步。

不过,橡胶本身并不是进行导电的部分。它嵌入了一种叫做琥珀腈的材料的导电塑料晶体,而弹性体提供了一个三维支架,使电解质具有形状和稳定性。

在测试中,用新电解质制造的锂金属电池能够在室温下以4.5V的电压运行,在1000个循环中几乎没有容量衰减。100次循环后也没有形成枝晶的迹象。当然,这仍有改进的余地,该团队正在研究如何提高循环时间和离子导电性。该团队表示,这可能最终导致更安全和更持久的电动汽车电池。

“更高的离子传导性意味着你可以在同一时间移动更多的离子,”该研究的主要作者Michael Lee说。“通过增加这些电池的比能量和能量密度,你可以增加电动车的里程数。”

这项研究发表在《自然》杂志上。

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