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美国麻省理工学院和韩国三星公司的研究人员在电解质材料研究方面取得突破。他们找到一种新型固态电解质材料,能一次性解决传统锂离子电池在容量、体积、寿命和安全上所面临的多种问题,有望造就出一种性能优异且更为安全持久的电池。
打开当今无处不在的智能设备——无论是手机、笔记本电脑还是电动汽车,你会发现电池在其中都占据了很大一部分的空间。除了能量密度低、待机时间短外,传统电池还存在寿命有限,使用不当极易引发火灾的问题。
在新研究中,麻省理工学院博士后王燕(音译)和材料与工程学教授格布兰德˙塞达尔所带领的研究小组避开热门的电极材料,从电解质材料入手,开辟了一条全新的途径。相关论文发表在最新一期的《自然˙材料》杂志上。
该研究小组在对多种材料进行分析后发现,一种被称为超离子的锂离子导体是一种非常理想的材料。它是一种锂、锗、磷和硫的化合物,能替代锂离子电池中常用的电解液。
塞达尔说,固态电解质将是“一个真正的游戏规则颠覆者”,这种材料将打造出一款完美的电池,解决目前锂离子电池所面临的绝大多数问题,让电池的寿命、安全性以及成本之间实现最佳平衡。新技术未来将能应用到从手机到电动汽车的一系列产品当中。
常见电池的电解质通常是一种液体的有机溶剂,其功能是在电池充放电过程中从电池的两极之间运送带电离子,目前绝大多数与锂离子电池相关的火灾都与此相关。而在电池当中,锂本身比较稳定不易燃烧。固态电解质则能完全避免这一问题。
此外,固态电解质还拥有其他优势:例如在占用空间不变的情况下能存储更多电能,可将能量密度提高20%至30%;它们几乎没有降解反应,这意味着可以持续使用超过数十万个周期;这种电池对温度不会过于敏感,即便是在极端低温条件下也能正常工作。
总编辑圈点
锂电池已经是成熟的电源,但其潜力仍有待挖掘。电解质是最大瓶颈,也是各种新式锂电池的突破口。如果新的解决方案奏效,我们将拥有双倍续航时间的手机和电动车——电池更安全意味着可以做得更大;而且电池报废会显著推迟,电动车行业将因此受益匪浅。
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7月22日,云南大理永平县新能源电池先进电极材料项目的年产1万吨先进电极材料项目投产。新能源电池先进电极材料项目位于云南永平县博南工业(物流)园区,用地面积约100亩,总投资2.2亿元,通过高新科技深加工制备钠离子电池负极硬碳,将核桃壳高效利用,主要生产基于生物质核桃壳的新能源电池、超级电
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据日媒报道,日本东北大学讲师小林弘明等人的研究小组开发出了一种电极材料,该材料使用碳及氧等元素构成的“克酮酸”物质,不用稀有金属,理论蓄电容量是钴类正极材料的4倍左右。钴是发展战略性新兴产业的重要矿产资源,《全国矿产资源规划(2016—2020年)》将钴列为我国24种战略性矿产之一。同时,
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充电9分钟可恢复约80%的电量、2000次循环后仍可保持90%的容量……中国科学技术大学教授季恒星研究组与合作者全新设计的新型锂离子电池电极材料——黑磷复合材料,使兼具高容量、快速充电能力且长寿命的锂电池成为可能。该成果10月9日发表在《科学》。随着环保意识深入人心,电动汽车愈发受到市场青睐,
近日,中国科学技术大学季恒星教授研究组与合作者们,在新型锂电池电极材料研究方面取得重大突破——全新设计的黑磷复合材料使兼具高容量、快速充电且长寿命的锂离子电池成为可能,该成果已在《科学》杂志发表。该研究成果也有望解决目前电动汽车充电时间较长的难题。电极材料决定充电速度据季教授介绍
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德克萨斯州农工大学(TexasAM)的一支研究团队,想到了将碳纳米管掺入锂金属电池的电极中,以实现更高、更安全的充电。该校工程学院的科学家们,将研究重点放在了电池架构的改良上。据悉,传统锂电池中的锂离子会在充放电过程中于两极之间来回移动,其中阳极材料通常由石墨和铜的混合物制成。德克萨斯
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