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康奈尔大学固态电池技术取得突破

本文摘要:人们对电池的拒绝并不低:在必须的时间内尽量长时间地获取能量,电池速度快,会忽然发生爆炸,但是2016年的一系列手机电池发生爆炸事件挽回了消费者对锂离子电池的信心。

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人们对电池的拒绝并不低:在必须的时间内尽量长时间地获取能量,电池速度快,会忽然发生爆炸,但是2016年的一系列手机电池发生爆炸事件挽回了消费者对锂离子电池的信心。自上世纪80年代发售以来,锂离子电池曾协助引导现代便携式电子产品的发展,但是仍然受到安全性问题的后遗症。随着人们对电动汽车兴趣更加大,研究人员和业内人士都在找寻改良充电电池的技术,此类技术必须需要安全可靠地为汽车、自动驾驶汽车、机器人和其他下一代设备获取动力。

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据外媒报导,美国康奈尔大学(CornellUniversity)的一项新的研究改良了固态电池的设计。固态电池本质上比现有的锂离子电池更加安全性,能量密度也更高,锂离子电池倚赖易燃液体电解质将存储在分子键中的化学能量较慢移往至电能中。

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康奈尔大学研究人员将液体电解质转化成为电化学电池内部的液体聚合物,利用了液体和液体的特性以解决当前影响电池设计的关键容许。该研究的博士后研究员兼任首席作者QingZhao回应:“可以想象一下一杯装进冰块的玻璃杯,有些冰块不会认识到玻璃杯,但是也有缝隙。但是如果将玻璃杯装满水并且冰冻一起,界面就不会被几乎覆盖面积,玻璃杯内的冰块与水之间就可以创建起稳固的联系。

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在电池中利用某种程度的概念就可以增进离子在电池电极液体表面向电解质高速率移往,而不必须可燃液体。”该方案的关键在于引进类似分子,在不伤害电池其他功能的情况下,在电化学电池内引起单体。如果电解质是环醚,可设计引起剂,让其断裂的环,从而产生融合在一起的反应性单体链,以产生与醚的化学性质基本相同的长链状分子。

此类牢固的聚合物在金属界面处维持了紧密连接,有如玻璃杯中的冰块。固态电解质除了有助提升电池的安全性外,还有助让下一代电池需要利用锂和铝等金属作为阳极,与当今最先进设备电池技术比起,可实现更大的能量存储。在此种情况下,固态电解质可以避免金属构成树突,从而造成电池短路、短路和故障。尽管固态电池优势显著,但是大规模量产遭到了妨碍。

生产成本高,以前的设计造成的界面性能劣,都造成了根本性的技术障碍,此外,固态系统还需要平稳电池热变化,从而免职电池加热的适当。据研究人员所说,生产新型聚合物电解质的现场技术未来将会缩短低能量密度可充电金属电池的循环寿命,提高电池能力。


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