美國研發電動車鋰電池混合固體電解質
日期：2024-11-25 08:38:49 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：492美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室科學家NitashBalsara以及北卡羅萊納大學JosephDeSimone聯合研究出一種高導電混合電解質，結合了兩種主要類型的固體電解質——聚合物和玻璃。
Balsara表示：“電解質具有兼容性，在電池進行循環時，可變形保持與電極接觸。這種固體電解質還具有前所未有室溫電導率?！?/p>
電解質承載電池陰極和陽極之間的電荷，大多數商用電池都是使用的電解液。研究人員正在努力開發出一種全部使用固體成分的電池，性能更好，持續時間更長，安全性更高。
這兩種固體電解質——聚合物和玻璃或陶瓷，都有自身的問題。聚合物電解質在室溫下導電性不好，需要被加熱。然而陶瓷電解質，在室溫下導電性能很好，但需要一個很大的壓力作用，以保持與電極接觸。
這種玻璃-聚合物混合電解質，取玻璃顆粒，將全氟聚醚鏈附著到玻璃顆粒的表面，加入鹽，然后從這些組成成分中制做出薄膜。通過調整聚合物與玻璃的配比，這樣就能產生出一種兼容性強的電解質，室溫條件下具有高導電性和優異的電化學穩定性。
雖然導電率不如那一種液體電解質那么強，低10-15倍。但是對于一些應用來說已經足夠了。而且我們不需要液體電解質那么高的導電性，因為混合電解質中的所有電流都是由鋰離子承載的，而傳統的鋰電解質，只有20%到30%的電流是由鋰離子承載。
“人們都用5伏的陰極，但是對于5伏陰極能夠保持穩定性的電解質目前還沒有?！盉alsara表示，“但是我們已證明這種電解質對于5伏陰極能夠保持穩定性?！?/p>
進一步的實驗表明，該混合電解質非常適合于硫陰極，運行電壓低，而且發電量高，價格便宜。另外，和傳統液體電解質的鋰硫電池不同，這種玻璃-高分子混合電解質具有不溶性。
研究人員在PNAS文章中寫道：雖然仍有許多工作要做，我們的工作將開啟混合固體電解質一條未知的道路，將解決鋰電池的當前挑戰。能源部的科學辦公室為此研究提供資金。