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再加上液体电解质的不稳定特性会导致电池循环过程中容量损失严重

栏目:热点    时间:2021-09-29 21:58   来源: TechWeb   阅读量:8988      关键词:

在追求新一代电池技术的过程中,有两种非常有前景的方法,即使用固体电解质代替液体电解质,以及在阳极组件中加入硅来提高能量密度一种新开发的架构将这两项创新集成到一个设备中,形成了一种安全,持久的固态电池,具有存储大量能量的潜力

多年来,科学家们一直被硅提供的能量密度所吸引,但他们无法很好地应用它这个想法是将用作阳极的石墨与硅结合或完全替代,这样就有可能多储存10倍的锂离子

与硅阳极一样,固体电解质是电池研究的另一个分支,可能会带来一些令人兴奋的可能性传统的在电池两极之间来回携带锂离子的液体电解质具有很高的挥发性,限制了其与其他潜在高性能材料的兼容性固体电解质是解决这一问题的一种很有前途的方法

加州大学圣地亚哥分校的工程师怀疑固体电解质可能会给硅阳极带来一些类似的优势向锂电池阳极添加硅的努力一直受到硅颗粒大小波动的困扰,当设备充放电时,硅颗粒会膨胀和收缩再加上液体电解质的不稳定特性,会导致电池循环过程中容量损失严重

这种新方法包括对硅阳极组装方式的一些调整科学家们已经淘汰了常用的碳和粘合剂,选择了一种加工更少,更便宜的微硅然后,引入硫化物基固体电解质来携带电荷通过避免阳极上的破坏性相互作用,所获得的电池被证明是非常稳定的

根据消息显示,这款新型硅胶全固态电池被形容为安全,耐用,耗能大实验室规模的全电池被证明能够在保持80%容量的情况下进行500次充放电循环,这证明了新设计的稳定效果研究结果最近发表在《科学》杂志上

研究者说:固态硅技术克服了传统电池的许多限制这为我们提供了令人兴奋的机会,以满足市场对更高容量能源,更低成本和更安全电池的需求,尤其是电网储能

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