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科技報導

科學家在固態電池技術方面取得新突破 有望使能量密度增加一倍



澳大利亞迪肯大學(Deakin University)的研究人員表示,他們已經設法使用常見的工業聚合物來製造固體電解質,有望使鋰離子電池的能量密度增加一倍,這種固態鋰電池在過熱時不會爆炸或著火。

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迪肯大學Frontier Materials研究所的陳芳芳博士和王曉恩博士聲稱已經取得了新突破,稱這是“在科學界中第一個清晰且有用的無液高效鋰離子運輸實例”。

這項新技術使用了一種弱結合到鋰離子的固態聚合物材料,來代替通常用作當前電池單元電解質的揮發性液體溶劑。陳芳芳博士在新聞稿中表示:“如果行業採用我們的技術,我可以預見道這樣一個未來,例如,可以將電池相關設備安全地裝在飛機行李中,或者電動汽車不會像現在這樣對乘員或急救人員構成火災危險。”

該團隊認為,除了使電池更安全之外,該固態聚合物電解質還將最終使電池與鋰金屬陽極一起工作。這將是電池世界的重大新聞,最近研究團隊在《 Trends in Chemistry》中將鋰陽極描述為“ 突破當前鋰離子化學的能量密度瓶頸的關鍵” –這此前被認為是阻止電動汽車、飛機和便攜式電子產品以應有的速度發展的瓶頸。

王曉恩博士表示,這可能是使鋰電池能量密度增加一倍的一種方法,在商業環境中,目前鋰電池的能量密度峰值達到約250 Wh / kg(例如在特斯拉Model 3的電池組中)。將其提高到500 Wh / kg可以擴大續航里程,或者使用更小、更便宜且更輕的電池組。

迪肯大學團隊表示,其僅在新技術中使用了現有的商用聚合物,這意味著工業生產應該能夠“輕而易舉”地進行。目前團隊已經在鈕扣電池中進行了測試,其大小相當於手錶電池的大小,但是該團隊現在正著手構建一種可用於手機的電池,並且一旦安裝並運行,他們將尋找商業夥伴將這些固態電池推向市場。

有關這項研究的論文已在《Joule》雜誌上發表。