能源、电力

研究人员改进了固态电池设计

康奈尔大学的研究人员通过在电化学电池内将液体电解质转化为固体聚合物,推动了固态电池的设计。

由克里斯·威斯拉 2019年4月3日

康奈尔研究人员先进的固态电池设计,比锂离子电池更安全,更能能量密集。

通过从液体电解质开始,然后将它们转化成电化学电池内的固体聚合物,研究人员利用液体和固体性质来克服电流电池设计中的关键限制。这项研究与寻找可充电电池技术的行业,可以安全地能够安全地为电动汽车,自动车辆和机器人提供的下一代技术。

除了提高电池安全性外,固态电解质还使下一代电池能够利用锂和铝等金属作为阳极,实现比目前最先进的电池技术更大的能量存储。在这种情况下,固态电解质可以防止金属形成枝晶,这种现象会导致电池短路,导致过热和故障。

“想象一下一杯充满冰块的玻璃:一些冰会联系玻璃,但有空隙,”博士后研究人员清赵说,在新闻稿中宣布发现。“她还在研究中领先作者,“用于二次锂电池的内置快速界面输送的固态聚合物电解质。“

她补充说:“但如果你把杯子装满水并冷冻,界面就会被完全覆盖,在玻璃的固体表面和里面的液体之间建立了一种牢固的联系。”“在电池中,同样的一般概念促进了离子在电池电极固体表面到电解质的高速率转移,而不需要可燃液体操作。”

尽管有潜在的优势,但是固态电池尚未以大规模生产。原因包括高制造成本和以前的设计差异性差。固态系统还通过提供热变化的稳定性来避免需要电池冷却。

“我们的发现为创造实用的固态电池开辟了一条全新的道路,它可以用于各种用途,”资深作者林登·阿彻在一份新闻稿中说。

Archer表示,创造固体聚合物电解质的策略是令人兴奋的,因为它显示出了延长高能量密度可充电金属电池的循环寿命和充电能力的前景。

阿彻说:“我们的方法通过提高锂离子技术的安全性来满足今天的锂离子技术,但也为未来的电池技术提供了机会。”

克里斯·威斯拉,生产编辑,控制工程,《媒体,cvavra@cfemedia.com


克里斯·威斯拉
作者生物:Chris Vavra是CFE媒体的Web Content Manager。