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科学家开拓出锂电池新设计,或淘汰对钴、镍罕有金属依赖

2019-09-16

据最新一期的《自然•质料》报道,为了开拓锂基电池的替代品,淘汰对罕有金属的依赖,美国佐治亚理工学院研究人员开拓出一种有前景的新型阴极和电解质系统,用低本钱的过渡金属氟化物和固体聚合物电解质取代昂贵的金属和传统的液体电解质。

新型阴极由氟化铁活性质料和固体聚合物(一种塑料)电解质纳米复合质料制造。为制造这种阴极,研究人员开拓了一种将固体聚合物电解质渗透到预制氟化铁电极中的要领,然后热压整个布局,以增加密度并淘汰旷地。聚合物基电解质有两个突出利益,,一是其在轮回时弯曲和适应氟化铁溶胀的本领强, ,二是能与氟化铁形成很是不变的柔性界面,办理了先前电池设计中利用氟化铁呈现的膨胀和大量副回响等要害问题。

研究人员测试了新型固态电池的几种变体,以阐明其在50℃高温下高出300次充电和放电轮回的机能。功效发明,加强电池机能的要害是固体聚合物电解质。当与固体聚合物电解质一起利用时, 氮化硼,纵然在高温下,金属氟化物也显示出不凡的不变性。这有望带来更安详、更轻和更自制的锂离子电池。另外,氟化铁的锂容量是传统钴基或镍基阴极的两倍多。并且铁比钴自制300倍,比镍自制150倍。

将来,研究人员将继承改造和开拓新的固体电解质,以实现快速充电,,并在新设计中融合固体和液体电解质,以与大型电池工场中利用的传统电池制造技能完全兼容。

(原标题:锂电池新设计或淘汰对罕有金属依赖)

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