美科學家改用固體電解質 電池高效不易燃
時間:2013-12-10 15:36來源:cbcu 作者:admin
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美科學家改用固體電解質 電池高效不易燃
美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家設計出了一種全新的全固態鋰硫電池，其能量密度約為目前電子設備中廣泛使用的鋰離子電池的4倍，且成本更低廉。
該研究的領導者梁誠督(音譯)表示：;新電池中用到的電解質也是固體，這種設計思路完全顛覆了已延續150年到200年的兩個電極加一堆電解液的固有電池概念，也解決了其他化學家一直擔心的易燃問題。
幾十年來，科學家們一直很看好鋰硫電池，其比鋰離子電池效率高且成本低。但壽命短是其最大弱點，因此一直未被商用。另外，電池內使用液體電解質也成為科學家們的桎梏。一方面，液體電解質會通過溶解多硫化物從而幫助鋰離子在電池中傳導。但不利的是，這一溶解過程會使電池過早地被損壞。
現在，該ORNL研究團隊的新設計方法清除了這些障礙。首先，他們合成出了一種富含硫的新物質并將其作為電池的陰極，其能傳導鋰離子和傳統電池陰極中使用的硫金屬鋰化物，隨后，再將其同由鋰制成的陽極以及固體電解質(也由ORNL的研究人員研發而成)結合在一起，制造出了這種能量密度大的全固態電池。
測試結果表明，新電池在60攝氏度的溫度下，經過300次充放電循環后，電容可以維持在1200毫安小時/克，而傳統鋰離子電池的平均電容為140至170毫安小時/克。梁誠督表示，因為鋰硫電池攜帶的電壓為鋰離子電池的一半，平均電容為其8倍，所以，新電池的能量密度約為傳統鋰離子電池的4倍。
(責任編輯：王杰)
美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家設計出了一種全新的全固態鋰硫電池，其能量密度約為目前電子設備中廣泛使用的鋰離子電池的4倍，且成本更低廉。
該研究的領導者梁誠督(音譯)表示：;新電池中用到的電解質也是固體，這種設計思路完全顛覆了已延續150年到200年的兩個電極加一堆電解液的固有電池概念，也解決了其他化學家一直擔心的易燃問題。
幾十年來，科學家們一直很看好鋰硫電池，其比鋰離子電池效率高且成本低。但壽命短是其最大弱點，因此一直未被商用。另外，電池內使用液體電解質也成為科學家們的桎梏。一方面，液體電解質會通過溶解多硫化物從而幫助鋰離子在電池中傳導。但不利的是，這一溶解過程會使電池過早地被損壞。
現在，該ORNL研究團隊的新設計方法清除了這些障礙。首先，他們合成出了一種富含硫的新物質并將其作為電池的陰極，其能傳導鋰離子和傳統電池陰極中使用的硫金屬鋰化物，隨后，再將其同由鋰制成的陽極以及固體電解質(也由ORNL的研究人員研發而成)結合在一起，制造出了這種能量密度大的全固態電池。
測試結果表明，新電池在60攝氏度的溫度下，經過300次充放電循環后，電容可以維持在1200毫安小時/克，而傳統鋰離子電池的平均電容為140至170毫安小時/克。梁誠督表示，因為鋰硫電池攜帶的電壓為鋰離子電池的一半，平均電容為其8倍，所以，新電池的能量密度約為傳統鋰離子電池的4倍。
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