您現(xiàn)在的位置是:首頁(yè) >要聞 > 2020-12-21 16:30:51 來源:
鋰離子電池發(fā)明者介紹了用于快速充電不可燃電池的新技術(shù)
由94歲的約翰·古德諾(John Goodenough)領(lǐng)導(dǎo)的一組工程師開發(fā)了首批全固態(tài)電池,該團(tuán)隊(duì)由德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的考克雷爾工程學(xué)院教授,??鋰離子電池的共同發(fā)明者組成。從而可以為手持移動(dòng)設(shè)備,電動(dòng)汽車和固定式能量存儲(chǔ)設(shè)備提供更安全,充電更快,壽命更長(zhǎng)的可充電電池。
Goodenough的最新突破是由Cockrell School高級(jí)研究員Maria Helena Braga完成的,是一種低成本的全固態(tài)電池,不易燃,具有長(zhǎng)循環(huán)壽命(電池壽命),高體積能量密度和快速充電速率和放電。工程師在最近發(fā)表在“能源與環(huán)境科學(xué)”雜志上的一篇論文中描述了他們的新技術(shù)。
古德諾說:“成本,安全性,能量密度,充放電率和循環(huán)壽命對(duì)于電池驅(qū)動(dòng)汽車的廣泛應(yīng)用至關(guān)重要。我們相信,我們的發(fā)現(xiàn)解決了當(dāng)今電池固有的許多問題。”
研究人員證明,他們的新電池單元的能量密度至少是當(dāng)今鋰離子電池的三倍。電池單元的能量密度為電動(dòng)汽車提供了行駛里程,因此更高的能量密度意味著汽車在兩次充電之間可以行駛更長(zhǎng)的里程。UT奧斯汀電池配方還可以實(shí)現(xiàn)更大數(shù)量的充電和放電循環(huán),這相當(dāng)于電池壽命更長(zhǎng),并且充電速度更快(數(shù)分鐘而不是數(shù)小時(shí))。
當(dāng)今的鋰離子電池使用液體電解質(zhì)在陽(yáng)極(電池的負(fù)極)和陰極(電池的正極)之間傳輸鋰離子。如果電池充電速度過快,則可能導(dǎo)致樹枝狀晶體或“金屬晶須”形成并穿過液體電解質(zhì),從而導(dǎo)致短路,從而導(dǎo)致爆炸和火災(zāi)。研究人員依靠的是玻璃電解質(zhì),而不是液體電解質(zhì),它可以使用堿金屬陽(yáng)極而不會(huì)形成樹枝狀晶體。
使用常規(guī)電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)的堿金屬陽(yáng)極(鋰,鈉或鉀)可提高陰極的能量密度,并具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。在實(shí)驗(yàn)中,研究人員的細(xì)胞已證明具有1200多個(gè)循環(huán),且細(xì)胞抵抗力較低。
另外,由于固體玻璃電解質(zhì)可以在-20攝氏度下運(yùn)行或具有較高的電導(dǎo)率,因此汽車中的此類電池在零度以下天氣中的性能很好。這是第一款可以在60攝氏度以下工作的全固態(tài)電池。
在葡萄牙波爾圖大學(xué)期間,布拉加開始與同事們一起開發(fā)固體玻璃電解質(zhì)。大約兩年前,她開始與UT Austin的Goodenough和研究員Andrew J. Murchison合作。布拉加說,古德納夫使人們對(duì)固體玻璃電解質(zhì)的組成和性能有了了解,從而產(chǎn)生了新版本的電解質(zhì),該電解質(zhì)現(xiàn)已通過UT奧斯汀技術(shù)商業(yè)化辦公室獲得專利。