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此新型电池技术可扩大耐热性锂电池应用范围,如大型电机工业机械,加热高压灭菌医疗设备。此项技术无需像传统的锂离子电池一样使用冷却系统,因而未来可能会设计成紧凑型电池系统,降低生产总成本。
高能量密度锂离子电池已在多种应用中得以广泛使用,如便携式设备(智能手机和平板电脑),电动车以及可再生能源领域。
常规的锂离子电池包括隔板、正电极层和负电极层(图1a)。电池里的有机电解液,在充电和放点过程中,锂离子在在两个电极层中间进行导电。
但传统的锂离子电池的有机电解液存在耐热性问题。由于有机电解液具有挥发性,所以操作温度最高限制在60℃左右。因此,如果没有冷却系统,在高温环境中无法使用传统的锂离子电池。
因此要应用于高温环境,需要研发出不易挥发的固体电解质。然而,固体电解质的锂离子传导性比有机电解液低,因而必须降低全固态锂离子电池的内阻才能投入商用。
日本东北大学金属材料研究所和Orimo实验室的Shin-ichi教授对LiBH4复合氢化物这种新型固态电解进行研究,研究证实在从室温到150°C高温环境中,LiBH4新型固态电解质都有很高的导电性能。
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