電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
智能手機、筆記本電腦、電子煙、電動車等都要用到鋰電池,而鋰電池因為能量密度極高、使用壽命長、在出現故障前可反復充電,從而擊敗了其他替代能源。不過,雖然鋰電池有很多優勢,其還是有一個大問題:當鋰電池過熱時,會著火,造成災難性結果。
(圖片來源:約翰霍普金斯大學)
據外媒報道,美國約翰霍普金斯大學(JohnsHopkins)使用物理試驗室正在研發一款不會著火的新型鋰電池。研究人員表示,最近研發工作取得了沖破,研發的新電池很薄且柔韌,與今朝的鋰電池不同。今朝的鋰電池非得封裝在堅硬的圓柱形或多邊形電池罩中,以隔離不穩定、易爆炸的成分。而霍普金斯大學研發的電池很堅固,可浸在水中、被切割,甚至承受彈道沖擊。
在電池中,液體電解質會在兩個電極之間傳送電子,為設備供應電流。標準鋰電池的電解質含有有機溶劑,雖然此種溶劑很高效,卻也易燃。因此,研究人員研發了一種新型電解質,采用可溶解在水中的鋰鹽作為易燃溶劑。此種電解質是一種聚合物基質(基本就是塑料海綿)能夠吸收水,最終制成了一種可彎曲、柔軟、類似透鏡的電解質。
通常情況下,鋰電池的電極呈箔狀,倘若彎曲得太厲害,就會起皺并且損壞。而霍普金斯大學的電極采用一種柔性薄膜Kapton制成,此種薄膜通常用于航天設備,以防受極端溫度影響。此外,Kapton是一種現成的材料,從而可降低電池成本以及電池加工的復雜性。
目前該款新電解質的電壓為4.1伏,雖然不如傳統鋰電池的電壓,但是已經很接近。霍普金斯大學團隊還希望能夠將電池的循環壽命從能充電100次新增到1000次,與目前一般電池的性能相同。倘若持續調整該聚合物的化學性,讓電池的電化學性能更穩定,應當能夠實現上述兩個目標。
美國大學研發不起火鋰電池可被水浸/被切割/承受彈道沖擊
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