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锂金属涂层可抑制树突出现 提高电池性能 最终目标是应用于汽车

2019-09-04 15:20
微锂电
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斯坦福大学科学家开发的一种涂层有望使锂金属电池“更接近实际”,显著延长电池的使用寿命,并抑制阳极上树突的出现,因为树突会导致短路和起火。

斯坦福大学的科学家在位于加州的SLAC国家加速器实验室(SLAC National Accelerator Laboratory)开发了一种用于锂金属电池的涂层,这种涂层可以提高这项技术发展的安全性和其他性能。

锂金属涂层可抑制树突出现 提高电池性能 最终目标是应用于汽车 

锂金属电池以锂金属为正极材料,它取代了较重的石墨,可以提供更好的能量密度,重量也更轻。但是,锂金属与传统电解液并不能很好地配合,因而科学家们试图寻找一些方法来提高锂金属电池的低效率,减轻其严重的安全问题,使这项技术能够发挥出真正的实力。

很多研究方法侧重于对电解液本身进行试验使之与金属锂相容,但斯坦福大学的研究人员选择专注于金属锂本身。他们开发了一种涂层,可以将锂离子均匀地输送到电极上,减少枝晶的形成,并减少阳极上对电池性能有害的化学物质的堆积。

这种涂层经过溶液处理并应用于金属锂阳极。在该电池装置中,涂层“可同时阻碍电解质渗透,减轻锂与电解质之间的副作用,保持低界面阻抗,并允许锂均匀沉积。”

锂金属涂层可抑制树突出现 提高电池性能 最终目标是应用于汽车 

该锂金属电池在160次循环后保持了85%的初始功率,虽然这一数字远低于传统的锂离子电池,但与“一般”金属锂电池160次循环后只能提供30%左右的电量相比,这款锂金属电池还没有爆炸已经是很大的进步。

该研究小组的一名博士生说:“我们的新涂层设计使锂金属电池更加稳定,并具有进一步发展的前景。”该小组现在将专注于改进涂层的设计,以进一步提高容量保持能力,并增加电池测试的循环次数。

该研究小组的一名教授称,尽管在电动车上使用可能是他们最终目标,但要将锂金属电池商业化应该会先从消费级电子产品开始,这样可以证明电池的安全性。

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