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美國(guó)大學(xué)研發(fā)不起火鋰離子電池 可被水浸/被切割/承受彈道沖擊

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2020-05-06 20:00:16
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美國(guó)大學(xué)研發(fā)不起火鋰離子電池 可被水浸/被切割/承受彈道沖擊  智能手機(jī)、筆記本電腦、電子煙、電動(dòng)汽車等都需要用到鋰離子電池,而鋰離子電池因?yàn)槟芰棵芏葮O高、使用壽命長(zhǎng)、在出現(xiàn)故障前

  智能手機(jī)、筆記本電腦、電子煙、電動(dòng)汽車等都需要用到鋰離子電池,而鋰離子電池因?yàn)槟芰棵芏葮O高、使用壽命長(zhǎng)、在出現(xiàn)故障前可反復(fù)充電,從而擊敗了其他替代能源。不過,雖然鋰離子電池有很多優(yōu)點(diǎn),其還是有一個(gè)大問題:當(dāng)鋰離子電池過熱時(shí),會(huì)著火,造成災(zāi)難性結(jié)果。

  據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)一款不會(huì)著火的新型鋰離子電池。研究人員表示,最近研發(fā)工作取得了突破,研發(fā)的新電池很薄且柔韌,與現(xiàn)在的鋰離子電池不同?,F(xiàn)在的鋰離子電池必須封裝在堅(jiān)硬的圓柱形或多邊形電池罩中,以隔離不穩(wěn)定、易爆炸的成分。而霍普金斯大學(xué)研發(fā)的電池很堅(jiān)固,可浸在水中、被切割,甚至承受彈道沖擊。

  在電池中,液體電解質(zhì)會(huì)在兩個(gè)電極之間傳送電子,為設(shè)備提供電流。標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的電解質(zhì)含有有機(jī)溶劑,雖然此種溶劑很高效,卻也易燃。因此,研究人員研發(fā)了一種新型電解質(zhì),采用可溶解在水中的鋰鹽作為易燃溶劑。此種電解質(zhì)是一種聚合物基質(zhì)(基本就是塑料海綿)能夠吸收水,最終制成了一種可彎曲、柔軟、類似透鏡的電解質(zhì)。

  通常情況下,鋰離子電池的電極呈箔狀,如果彎曲得太厲害,就會(huì)起皺并且損壞。而霍普金斯大學(xué)的電極采用一種柔性薄膜Kapton制成,此種薄膜通常用于航天設(shè)備,以防受極端溫度影響。此外,Kapton是一種現(xiàn)成的材料,從而可降低電池成本以及電池生產(chǎn)的復(fù)雜性。

  目前該款新電解質(zhì)的電壓為4.1伏,雖然不如傳統(tǒng)鋰離子電池的電壓,但是已經(jīng)很接近?;羝战鹚勾髮W(xué)團(tuán)隊(duì)還希望能夠?qū)㈦姵氐难h(huán)壽命從能充電100次增加到1000次,與目前普通電池的性能一樣。如果繼續(xù)調(diào)整該聚合物的化學(xué)性,讓電池的電化學(xué)性能更穩(wěn)定,應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)上述兩個(gè)目標(biāo)。