(資料圖片僅供參考)
財聯(lián)社6月13日訊(編輯 黃君芝)眾所周知,固態(tài)電池的電解質(zhì)由固體材料而不是液體材料組成,這使其在未來的能量存儲應(yīng)用中具有巨大的潛力,不過這類電池還存在一些瓶頸丞待解決。
有鑒于此,美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)提出了一個可能產(chǎn)生重大影響的“小調(diào)整”。通過對一種固態(tài)電池的制造方法做一個小小的改變,科學家們設(shè)法消除了電解質(zhì)膜中的缺陷,為制造更安全、更高效的電池開辟了道路。
固態(tài)電池前景廣闊。與目前的鋰離子電池不同,前者不含易燃液體,而且毒性更小,能量密度更高,充電速度更快,充電周期更長而不會退化。
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)是電解質(zhì)膜的缺陷。薄膜中形成的微小氣泡阻止離子在電極之間移動,會產(chǎn)生減慢充電速度等不良影響。
科學家們解釋稱,一種電解質(zhì)薄膜是由反鈣鈦礦(Li2OHCl)制成的,其中材料的顆粒被壓在一起成片,而這些通常會產(chǎn)生降低效率的不良缺陷。
為了克服這個問題,ORNL的研究小組在制造過程中增加了加熱壓機的步驟,然后讓電解質(zhì)在壓力下冷卻。這樣做的結(jié)果是,薄膜沒有氣泡,表面氮富集程度更高,導(dǎo)電性提高了近1000倍,臨界電流密度提高了近50%,親鋰性也更好,這是固態(tài)電池穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。
根據(jù)研究人員的說法,新的調(diào)整不僅提高了性能,而且還為在工業(yè)規(guī)模上加工固體電解質(zhì)打開了大門,因為工程師將對這一過程有更多的控制。最新研究成果已于近期發(fā)表在了《美國化學學會能源快報》上。
首席研究員Marm Dixit說:“這是同樣的材料,你只是改變了制造它的方法,同時在許多方面提高了電池的性能?!?/p>
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