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锂电池新设计减少对稀有金属依赖
?[打印]添加时间:2019-09-16???有效期:不限 至 不限???浏览次数:22

? ? 据最新一期的《自然·材料》报道,为了开发锂基电池的替代品,削减对稀缺金属的依赖,美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种有前景的新型阴极和电解质系统,用低老本的过渡金属氟化物和固体聚合物电解质代替昂贵的金属和古代的液体电解质。


? ? ? ?新型阴极由氟化铁活性材料和固体聚合物(一种塑料)电解质纳米复合材料生产。为生产这种阴极,研究人员开发了一种将固体聚合物电解质渗透到预制氟化铁电极中的方式,而后热压全部结构,以增加密度并削减空隙。聚合物基电解质有两个凸起作用,一是其在循环时弯曲和适应氟化铁溶胀的才气强,二是能与氟化铁形成最稳定的柔性界面,解决了先前电池决策中运用氟化铁出现的舒张和大量副反应等环节问题。


? ? ? ?研究人员测试了新型固态电池的几种变体,以分析其在50℃高温下超过300次充电和放电循环的机能。后果发现,增强电池机能的环节是固体聚合物电解质。当与固体聚合物电解质一起运用时,即使在高温下,金属氟化物也表现出非凡的稳定性。这有望带来更安全、更轻和更廉价的锂离子电池。此外,氟化铁的锂容量是古代钴基或镍基阴极的两倍多。并且铁比钴廉价300倍,比镍廉价150倍。


? ? ? ?未来,研究人员将继续改进和开发新的固体电解质,以实现快速充电,并在新决策中配备固体和液体电解质,以与大型电池厂家中运用的古代电池生产技术完全兼容。


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