德国研究人员开发新型凝胶填充物 可提高锂离子电池的安全性和性能

2024-09-05 玩车行家 万阅读 投稿:admin

据外媒报道,德国哈雷-维滕贝格马丁路德大学(MLU)的研究人员开发出新型凝胶,有助于实现更安全、更强大的锂离子电池。该凝胶设计旨在防止高度易燃的电解液泄漏。初步实验室研究表明,它还提高了电池的性能和使用寿命。

(图片来源:pressemitteilungen.pr.uni-halle.de)

锂离子电池堪称是真正的动力源。MLU高分子化学研究小组负责人Wolfgang Binder教授表示:“它们的充电速度比传统可充电电池更快,几乎可用于所有生活领域。然而,在电极之间传输导电离子的电解质高度易燃。如果出现损坏的话,这可能导致电池着火或爆炸。”

MLU研究人员致力于提高锂离子电池的安全性。MLU化学研究人员Anja Marinow博士表示:“我们已经开发出一种可以填充到电池电芯中的聚合物。电解质与这种物质结合在一起,而离子可以继续在电极之间自由循环。这种填充物具有凝胶状的粘稠度,将液体的高导电性和聚合物的热稳定性和坚固性结合在一起。”

从本质上来说,采用传统电解质的凝胶电池并不是什么新鲜事物。然而,与锂离子结合代表了未知的技术领域。Marinow表示,这主要是由于“当传统锂离子电池首次充电时,液体电解质会在电极上形成一层稳定层。这对电池的性能和使用寿命具有重要意义。然而,谈到凝胶电解质,我们需要一种全新的设计。”研究人员通过将离子支架整合到聚合物的分子链中解决了这个问题。

在实验室进行的初步测试表明,这种方法可以提高电池的安全性,甚至延长使用寿命和提高性能。Wolfgang Binder表示:“传统锂离子电池电解质保持稳定性的关键值大约为3.6伏。而这种凝胶电解质甚至可以在5伏以上保持稳定。”另外,可持续性也很重要,该凝胶设计是为了在电池有缺陷或寿命结束时相对容易地进行回收。然而,在新型锂凝胶电池实现工业规模生产之前,仍需要进行广泛的长期研究。

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