现在,研讨人员正致力于以各种方式改善电池技能,其中最重要的是处理可燃性问题。
美国科学家们近期研宣布了一种新的电解质配方,就能够以一种十分有出路的方式处理这一问题,依托额定的盐含量来防止有问题发生的化学反应。
众所周知,我们的手机、笔记本电脑和电动汽车中的锂离子电池存在一些火灾危险,由于它们在作业时发生热量。
我们现已看到了许多有趣的方法来管理这种危险,包括集成阻燃剂,提醒用户系统过热的警告系统,以及在发生过热之前关闭设备的终止开关。
事实上,许多有出路的处理方案都会集在可燃液体电解质上,这些电解质在电池的两个电极之间传递电流。
缺陷和温度升高会导致这些电解质胀大和/或着火,然后导致智能手机或电动汽车起火。
这个进程通常在60°C左右开端,这时电解质中的溶剂开端蒸腾,从液体变成气体。
这项新研讨的第一作者、斯坦福大学研讨生Rachel Z Huang说,“电池职业面临的最大挑战之一是安全问题,所以我们花了许多努力来制作一种安全的电池电解质。”
据悉,该研讨小组现已开宣布一种能够忍受高温而不着火的电池。
这种新式聚合物电解质含有大量的锂盐,称为LiFSI,占其总重量的63%。
与直觉相反,这种物质与易燃的溶剂分子配对,两者形成了一种共生联系,有利于电池的安全性和性能。
溶剂分子使电解质能够传导离子,并表现为与传统电解质相同的水平,而高浓度的盐固定这些分子,防止它们蒸腾,从而着火。
该团队的不易燃电解质在锂离子电池中进行了测验,该电池能在室温到100°C的情况下,一向安全作业。
这项研讨成果已于近期宣布在了《物质》杂志上。斯坦福大学教授Zhenan Bao表示,“这一新发现为基于聚合物的电解质规划指明了一种新思路。这种电解质对于开发高能量密度和安全的未来电池十分重要。”
该团队的新电解质的一个关键特征是,它具有类似于传统电解质的粘性形式,这意味着它能够与现有的电池部件集成,而不像其他实验性的不易燃电解质。
该团队认为电动汽车使用具有特别的潜力,电池能够更严密地组合在一起,而没有过热的危险。这将等同于提高能量密度和续航路程。
“这种十分令人兴奋的新式电池电解质与现有的锂离子电池技能兼容,将对消费电子产品和电力传输发生重大影响,”研讨人员们弥补说。