车市热门[超话] 韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)的一个研究团队创造了一种具有“三层固态聚合物电解质”的创新性锂金属电池。这种电池能够在发生火灾时自行灭火,并在多次充电循环后仍保持出色的性能。
传统固态聚合物电解质电池中,锂在充放电过程中可能会形成类似树状的小结构,称为枝晶(dendrites)。尽管听起来无害,但这些枝晶能够破坏电池内部连接,大幅增加火灾和爆炸的风险,从而阻碍了锂金属电池潜力的最大化利用。
在《Small》期刊上发表的一项同行评审研究中,DGIST团队详细介绍了他们设计的三层电解质结构,旨在增强电池的安全性和性能。这种设计采用了柔软的外层与电极保持良好接触,坚固的中间层提高了电池结构完整性。此外,电解质还添加了阻燃剂(十溴二苯乙烷)、高浓度的锂盐和沸石,以加强整体强度。虽然具体技术细节复杂,但最终结果是一个更安全、更可靠的电池。
除了防火安全性之外,该电池在耐用性方面也表现出色。根据包括首席研究员金在贤博士(Dr. Kim Jae-Hyun)在内的开发团队的说法,这款电池设计在1,000次充放电循环后仍能保持约87.9%的性能。相比大多数当前电池在相同次数的循环后通常会损失20%-30%的容量,这是一个显著的进步。
从理论上讲,使用这种新电池的电动汽车即使在行驶了300,000英里之后,其300英里的续航里程仍可保持87.9%,即超过260英里的续航能力。此外,研究人员报告说,如果发生火灾,电池可以自行灭火。这一独特组合的耐用性和安全性有望对电池行业产生重大影响。
金在贤博士解释了这项研究的潜在影响:“我们预计这项研究将对使用[固态聚合物]电解质的锂金属电池商业化做出重要贡献,同时为储能设备提供更高的稳定性和效率。”简单来说,这项技术可能带来更安全、更持久的电池,适用于各种应用场景,包括智能手机、可穿戴设备到大规模能源存储系统等各种产品。