財(cái)聯(lián)社(上海,,編輯 黃君芝)訊,,眾所周知,橡膠是一種絕緣體,,可能看起來(lái)并不是電池中電解液材料的最佳候選材料,,但佐治亞理工學(xué)院(Georgia Tech)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的橡膠材料,具有高導(dǎo)電性,。這種彈性體電解質(zhì)可以使電動(dòng)汽車電池更安全,,續(xù)航里程更長(zhǎng)。
從智能手機(jī)到電動(dòng)汽車,,鋰離子電池已經(jīng)引領(lǐng)了多種技術(shù)的革命,。但當(dāng)電池?fù)p壞或過(guò)熱時(shí),總是存在著火或爆炸的風(fēng)險(xiǎn),,這主要就是因?yàn)樵陔姌O之間運(yùn)送鋰離子的液體電解質(zhì),。
盡管固態(tài)電解質(zhì)可以幫助降低這種風(fēng)險(xiǎn),但也有自己的問(wèn)題,。它們通常由陶瓷材料制成,,可能有些脆弱,而且它們與電極之間的界面可能是不完整的,,從而降低了離子在電池中的傳導(dǎo)性。
佐治亞理工學(xué)院的研究人員說(shuō),,他們的新型彈性體電解質(zhì)可以解決上述兩個(gè)問(wèn)題,。這種橡膠材料可以從突起處反彈到電池上,并與電極保持平穩(wěn)的連接,。這樣既能保持高導(dǎo)電性,,又能防止鋰枝晶的生長(zhǎng),而鋰枝晶通常是導(dǎo)致電池失效的第一步。
不過(guò),,橡膠本身并不是導(dǎo)電的部分,。新的橡膠嵌入了一種名為琥珀腈的導(dǎo)電塑料晶體,而彈性體提供了一個(gè)3D支架,,使電解質(zhì)具有其形狀和穩(wěn)定性,。在測(cè)試中,用這種新電解質(zhì)制造的鋰金屬電池能夠在室溫下以4.5V的電壓運(yùn)行,,在1000個(gè)循環(huán)中幾乎沒(méi)有容量衰減,。100次循環(huán)后也沒(méi)有形成枝晶的跡象。
當(dāng)然,,這仍有改進(jìn)的余地,,該團(tuán)隊(duì)正在研究如何提高循環(huán)時(shí)間和離子導(dǎo)電性。該團(tuán)隊(duì)表示,,這可能最終導(dǎo)致更安全和更持久的電動(dòng)汽車電池,。上述研究成果已于近期發(fā)表在了著名科學(xué)期刊《自然》雜志上。
“更高的離子電導(dǎo)率意味著你可以同時(shí)移動(dòng)更多的離子,,”該研究的主要作者邁克爾·李(Michael Lee)說(shuō),,“通過(guò)提高電池的比能量和能量密度,可以提高電動(dòng)汽車的行駛里程,?!?/p>