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日本開發出與現有導電率相同的固態鋰電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2013年08月12日  

    一直以來,因為液態鋰電池的安全性問題,人們希望開發出固態電解質的鋰電池,以往開發不成功的主要原因是鋰離子電池導電率低,某日本研究小組近期開發的固態鋰電池解決了這一問題,相關研究發表在《自然·材料學》上。
    該小組開發出一種能像電解液一樣產生電流的固態電介質,并用其制造出了固態鋰電池,其導電性可達到現有液態鋰離子電池的水平。研究小組開發的稱為鋰超離子導體(Li10GeP2S12)的新材料,仍然用鋰作離子導體,但給它們涂了一層晶體結構層,天然晶格就成了允許離子通過的小孔,外層結構生成了讓離子能夠運動的通道。他們對這種固態鋰電池進行了測試,發現其在導電性能上達到了現有液態鋰離子電池的水平,而且新電池能在-100℃到100℃之間的溫度范圍內工作。而現有的固體電介質實際電導率很低,只能達到液態電解液的十分之一左右,對溫度變化較敏感,工作溫度限制在了50℃到80℃范圍。
    鋰離子電池由于能效密度高、再充性能好、使用損耗小等優點,普遍用于消費電子領域和電動汽車。這種固態電介質電池在制造上易于成型、模壓和組裝,制造工藝更加簡單而廉價,穩定性好不揮發。
    在這種新型固態鋰電池出現之前,目前高能效、高密度的化學電池只能靠液態電介質才能實現,而液態介質比較脆弱,需要給電池附加多重安全防護措施,這就使得大型電池系統如動力電池儲能電池既復雜又昂貴。
    對現有技術的改進,將使鋰電池的應用站在一個更高的起點和更廉價的普及平臺上。在城市運行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動汽車更加適宜。然而,電動汽車推廣起來并不順暢,這與其充電電池不無關聯。日本科研人員制造出的固態鋰電池,制造工藝簡單而廉價,這或將成為電動汽車普及應用的一大推手。

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