據外媒報道,斯坦福大學(Stanford University)和SLAC國家加速器實驗室的研究人員發明一種新塗層,可以使輕質金屬鋰電池更加安全耐用,推動下一代電動汽車的發展。
在測試過程中,這種塗層可大幅延長電池壽命,並且極大限製鋰枝晶的產(chan) 生,避免刺穿電池正負極之間的隔板,解決(jue) 燃燒問題。鋰枝晶不僅(jin) 能破壞電池,在電池的易燃液體(ti) 中,還會(hui) 造成短路。鋰離子電池偶爾也會(hui) 有同樣的問題,但是,鋰金屬充電電池受到的影響更大。
比起鋰離子電池,鋰金屬電池每磅至少可以多提供三分之一的電量,而且要輕得多,這是因為(wei) 鋰金屬電池采用輕質鋰作為(wei) 正電荷端,而不是笨重的石墨。研究人員Cui表示:“如果鋰金屬電池的性能得到提升,除了筆記本電腦和手機這些便攜式電子產(chan) 品,汽車產(chan) 業(ye) 將是最大的受益者。因為(wei) 在電動汽車運行的過程中,電池大約消耗了自身能量的四分之一,影響電動汽車的裏程和生產(chan) 成本。”
“傳(chuan) 統鋰離子電池的容量幾乎已經開發到了極限,”斯坦福大學博士生、主要研究人員之一David Mackanic表示,“因此,開發新型電池來滿足不斷增長的能量密度要求至關(guan) 重要。”
斯坦福大學和SLAC研究團隊,在標準鋰金屬電池的正電荷端(即負極),測試他們(men) 的塗層,負極通常是鋰枝晶形成的地方。他們(men) 利用帶有特殊塗層的負極和其他組件,構建可運行電池。經過160次循環之後,他們(men) 的鋰金屬電池能夠保持起始容量的85%。普通的鋰金屬電池在經過這麽(me) 多次循環後會(hui) 釋放30%的鋰,即使沒有爆炸,也幾乎沒有任何用處了。
新塗層通過創建分子網絡,將帶電鋰離子均勻地輸送到電極上,防止形成鋰枝晶。它可以防止電池發生不必要的化學反應,還可以減少負極上的化學物質堆積,以免這些物質在短時間內(nei) 迅速破壞電池的供電能力。斯坦福大學博士生Zhiao Yu表示:“我們(men) 的新塗層設計使鋰金屬電池更加穩定,具有進一步發展的前景。”目前,該團隊現在正在改進他們(men) 的塗層設計,以提高容量保持率和電池循環周期。
來源:蓋世汽車網
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