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Goodenough|第一个可在60℃以下工作的全固态锂离子电池

Goodenough|第一个可在60℃以下工作的全固态锂离子电池

近期,现年94岁的John Goodenough(德克萨斯大学奥斯汀分校,Cockrell工程学院教授)领导其工程师团队开发了第一个全固态电池。该电池较传统的锂离子电池而言具有更高的体积能量密度以及更好的快充性能,所以使用时更安全,充电更快,时间更持久。这一最新突破,主要由Cockrell学院高级研究员玛丽亚·海伦娜布拉加(Maria Helena Braga完成,该成果近期发表在国际顶级能源杂志Energy & Environmental Science 上(小编查找了该期刊最新的文章,但并未发现,可能是还未正式出版,一旦有原文出来,小编将及时提供给大家)。

Goodenough说:“成本,安全,能量密度,充放电速率和循环寿命对电池驱动汽车的应用至关重要,我们相信我们的发现解决了当今电池中固有的许多问题。”

电池单元的能量密度决定了电动车的行驶范围,因此更高的能量密度意味着汽车可以在充电后行驶更长的里程。研究人员证明,他们的新电池的能量密度至少是当今锂离子电池的三倍。另外,锂离子电池使用液体电解质在阳极(电池的负极侧)和阴极(电池的正极侧)之间输送锂离子。如果电池单元被充电得太快,则其可能导致枝晶或“金属晶须”形成。它们会穿过液态电解质,刺穿隔膜,引起电池燃烧甚至爆炸。作者采用固态玻璃电解质取代液体电解质后,碱金属阳极不会形成枝晶,所以这种电池非常安全

该新型全固态电池内阻也比较低且循环性能非常良好,寿命可超过1200次。所用玻璃电解质在-20摄氏度下表现出高导电性,所以这种类型的电池在零度以下性能仍表现良好,保证了汽车的正常行驶。作者所研发的这一电池,是第一个可在60℃以下正常工作的全固态电池。另外,该玻璃电解质可以直接在正负极上镀覆,简化了全固态电池制造过程。玻璃电解质中的锂还可被钠取代,用于全固态钠离子电池的制备。

 

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