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通過簡單的調(diào)整 研究人員創(chuàng)造出更安全、更高效的固態(tài)電池

   日期:2023-06-14     來源:IT之家     評論:0    
   橡樹嶺國家實驗室(ORNL)已經(jīng)想出了一個可能產(chǎn)生重大影響的小調(diào)整方法。通過對一種固態(tài)電池的制造方式進行小的改變,科學(xué)家們成功地消除了電解質(zhì)薄膜的缺陷,為更安全和更高效的電池開辟了道路。
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  固態(tài)電池有很大的前景。與目前的鋰離子電池不同,固態(tài)電池不包含易燃液體,而易燃液體是一個主要的缺點,筆記本電腦和電動汽車爆燃的一系列悲劇說明了這一點。固態(tài)電池的毒性也較小,具有更高的能量密度,充電速度更快,并且可以在更多的充電循環(huán)中存活而不變質(zhì)。
 
  問題是,與液體電池相比,制造這種電池既困難又昂貴,其中一個主要挑戰(zhàn)是作為電池關(guān)鍵的電解質(zhì)薄膜的缺陷。薄膜中形成的微小氣泡阻礙了離子在電極之間的移動,減緩了充電和一般操作。
 
  一種電解質(zhì)薄膜是由反過氧化物(Li2OHCl)制成的,其中材料的顆粒被壓制成片狀。這些經(jīng)常產(chǎn)生不良的缺陷,降低了效率。
 
  為了克服這個問題,橡樹嶺團隊增加了加熱壓片的步驟,然后讓電解質(zhì)在壓力下冷卻。結(jié)果是一種沒有氣泡、表面氮富集度更高的薄膜,其導(dǎo)電性能也提高了近1000倍,臨界電流密度提高了近50%,并且親鋰性更好,這是固態(tài)電池穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵因素。
 
  據(jù)研究人員稱,新的調(diào)整不僅提高了性能,而且還為能夠在工業(yè)規(guī)模上加工固體電解質(zhì)打開了大門,因為工程師將對加工過程有更多的控制。
 
  首席研究員Marm Dixit說:"這是同樣的材料--你只是改變了你的制造方式,同時在許多方面改善了電池的性能。"
 
  這項研究發(fā)表在《ACS能源通訊》上。
 
 
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