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固态锂电池手艺新突破 商用已近在眼前

固态锂电池手艺新突破 商用已近在眼前

宣布人:Jay 宣布时间:2021-09-29 浏览次数:2223

有外媒报道 ,有电池研究团队的职员乐成研发了一款基于硫化物的超离子导体 ,可作为固态电池使用的一种高性能固态电解质。此种新质料能够在室温下 ,让锂离子的电导率抵达10.2 mS/cm ,可与典范锂离子电池中使用的液态电解质相媲美。

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别的 ,该研究团队还研发了一种新型合成手艺 ,可以将现有合成手艺的处置惩罚时间缩短三分之一以上。预计该项手艺将极大地加速超离子固态电解质质料的量产 ,增进全固态电池的商业化。

现在 ,基于液态电解质的锂离子电池主要用于电动车和储能装备。不过 ,由于此种电池的清静问题被一再提及 ,人们对现有接纳易燃液态电解质的电池的种种担心也有所增添。为相识决这一清静问题 ,全固态电池手艺引起了极大的关注。不过 ,与锂离子可以自由移动的液态电解质差别 ,由于锂离子的移动被限制在一个坚硬的固态晶格中 ,固态电解质的锂离子电导率只有液态电解质的1/10至1/100。这一点也成为研发固态电池手艺中最主要、最难题的挑战之一 ,并且也有重大的手艺和经济价值。

关于固态电池手艺这方面的弱点 ,电池科研研究职员接纳一种称为硫银锗矿的硫化物晶体结构 ,研发出一种具有超强导电性的固态电解质。同时 ,由于该晶体结构的锂离子浓度高且结构稳固 ,因而具有很高的应用远景。不过 ,由于该结构的奇异性 ,将锂离子困在一个位于硫银锗矿晶体的八面体笼中 ,其锂离子电导率仍然低于4 mS/cm。

为了战胜这个弱点 ,科研职员又研发了一种新型锂离子通道 ,通过应用一种手艺 ,在特定的原子位置上 ,选择性地替换掉一种卤素元素——氯 ,从而让锂离子能够穿越该八面体笼 ,让新型固态电解质质料的锂离子电导率抵达了10.2 mS/cm ,与室温下古板液态电解质相当 ,并且在种种电池事情条件下仍能坚持电化学稳固性。

随着固态电池手艺的一直生长和成熟 ,看样子 ,固态锂电池进入商用阶段已经不远了。

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