當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

研究人員研發(fā)出新型二維電池隔膜 可使鋰金屬電池壽命翻倍

時(shí)間:2021-06-23 08:36來(lái)源:蓋世汽車 作者:劉麗婷
點(diǎn)擊: 次
（圖片來(lái)源：耶拿弗里德里希席勒大學(xué)）
 
       傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度正不斷接近飽和點(diǎn)，因此無(wú)法滿足未來(lái)電動(dòng)汽車等應(yīng)用的需求。與鋰離子電池相比，單位重量的鋰金屬電池可提供兩倍的能量。但鋰金屬電池應(yīng)用存在一個(gè)較大問(wèn)題，其鋰金屬陽(yáng)極上會(huì)形成鋰枝晶。這是一種很小的針狀結(jié)構(gòu)，形狀與石洞穴中的石筍類似。這些枝狀晶體會(huì)不斷生長(zhǎng)，直到刺穿隔膜，從而導(dǎo)致電池短路，最終損壞電池。
 
       多年來(lái)，全球的專家一直在尋找解決此問(wèn)題的方法。據(jù)外媒報(bào)道，近日，耶拿弗里德里希席勒大學(xué)（Friedrich Schiller University in Jena）的科學(xué)家與波士頓大學(xué)（BU）和韋恩州立大學(xué)（WSU）的同事成功阻止了鋰金屬電池中枝晶的形成，將該電池的壽命延長(zhǎng)了一倍以上。
 
       在電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程中，鋰離子在陽(yáng)極和陰極之間來(lái)回移動(dòng)。每當(dāng)它們獲得一個(gè)電子時(shí)，它們就會(huì)沉積一個(gè)鋰原子，而這些原子就會(huì)在陽(yáng)極上積聚。在積聚處，晶體表面會(huì)三維生長(zhǎng)，從而形成枝晶。該隔膜的孔隙會(huì)影響支晶成核。如果離子傳輸更均勻則可以避免枝晶成核。
 
       耶拿大學(xué)的Andrey Turchanin教授解釋說(shuō)：“這也是為什么我們將極薄的碳制二維膜應(yīng)用于隔膜中。碳制二維膜的孔徑小于1納米，小于臨界核尺寸，因此可以防止枝晶成核。鋰不再形成樹枝狀結(jié)構(gòu)，而是作為光滑的薄膜沉積在陽(yáng)極上。”這樣做不僅不會(huì)破壞隔膜，且不會(huì)影響電池功能。
 
       耶拿大學(xué)Antony Geore博士稱：“為了對(duì)該方法進(jìn)行測(cè)試，我們對(duì)裝有混合隔膜的測(cè)試電池進(jìn)行多次充電。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過(guò)數(shù)百次充電和放電循環(huán)，也沒(méi)有檢測(cè)到任何樹枝狀生長(zhǎng)。”
 
       WSU的副教授Leela Mohana Reddy Arava表示：“新方法的關(guān)鍵創(chuàng)新在于無(wú)需改變當(dāng)前電池的生產(chǎn)過(guò)程，僅通過(guò)超薄膜就可穩(wěn)定電極/電解質(zhì)界面。而界面穩(wěn)定性是提高電化學(xué)系統(tǒng)性能和安全性的關(guān)鍵。”
 
      與現(xiàn)代電動(dòng)汽車（EV）電池同等重量/體積下，高能量密度電池延長(zhǎng)了EV的續(xù)航里程，并使便攜式電子設(shè)備在一次充電后的續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。WSU研究生Sathish Rajendran表示：“與電池其他組件相比，隔膜受到的關(guān)注最少，但隔膜上納米厚的二維膜在影響著電池的壽命。”
 
      研究團(tuán)隊(duì)相信此次發(fā)現(xiàn)可能會(huì)帶來(lái)新一代鋰電池，因此申請(qǐng)了專利。下一步他們將研究如何把二維膜應(yīng)用整合到生產(chǎn)過(guò)程中。此外，研究人員還希望將這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于其他類型的電池。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
作者：劉麗婷 ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://www.tyubcd3.cn/qianyan//2021062336457.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請(qǐng) 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國(guó)電池聯(lián)盟無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)

  • 第九期電池制造工程師職業(yè)技能等級(jí)評(píng)價(jià)成功舉辦，189名學(xué)員成為電池行業(yè)中高級(jí)工程師

    電池聯(lián)盟響應(yīng)國(guó)家十四五產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃中提出的加快壯大新一代新能源、新材料、新能源汽車、綠色環(huán)保等產(chǎn)業(yè)，為更好推行電池制造職業(yè)技能等級(jí)制度，落實(shí)國(guó)務(wù)院《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的要求，健全電池制造技術(shù)人才評(píng)價(jià)體系，完善電池制造職業(yè)崗位規(guī)范，
    2021-06-15 08:49

  • 5月動(dòng)力電池裝車9.8GWh，寧德時(shí)代/比亞迪排名前三

    6月11日，中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，5月份，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝車量共計(jì)9.8GWh，同比上升178.2%，環(huán)比增加16.2%。寧德時(shí)代（4.28GWh）、比亞迪（1.68GWh）和LG化學(xué)（1.31GWh）的裝車量排名前三。
    2021-06-11 22:12

  • 磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量占比已超三元電池 特斯拉、大眾都關(guān)注

    有國(guó)際市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，磷酸鐵鋰電池有望在未來(lái)十年內(nèi)超過(guò)三元鋰電池，占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。
    2021-06-16 08:16

  • 鋰電池產(chǎn)業(yè)上游核心龍頭一覽

    近期以來(lái)，新能源賽道風(fēng)景獨(dú)好，即便給寧德和比亞迪兩家新能源巨頭戴上解禁和減持的枷鎖，也難掩新能源的火熱風(fēng)采。以璞泰來(lái)、恩捷等為代表的產(chǎn)業(yè)鏈中上游端強(qiáng)者恒強(qiáng)，迭創(chuàng)新高。
    2021-06-14 15:24

  • 如何看待Pack內(nèi)鐵鋰和三元混用

    最近有兩篇文章，分別從兩個(gè)角度來(lái)看三元和鐵鋰的混用。
    2021-06-01 09:25

  • 關(guān)于征集《鋰離子電池用連續(xù)式真空干燥系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》等兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的函）征求意見程序

    中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)現(xiàn)啟動(dòng)《鋰離子電池用連續(xù)式真空干燥系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（2020-0865T-JB）（附件1）及廣東正業(yè)科技股份有限公司牽頭起草的《鋰離子電池X射線檢測(cè)設(shè)備》（2020-0870T-JB）（附件2）（工信廳科函【2020】181號(hào)）兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）征求
    2021-05-31 22:53

  • 億緯鋰能劉金成：靠電池賺了600億

    電子煙的灰犀牛再次奔襲而來(lái)！ 5月26日，國(guó)家衛(wèi)生健康委發(fā)布的《中國(guó)吸煙危害健康報(bào)告2020》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告2020》），指出有充分證據(jù)表明電子煙是不安全的。 據(jù)《報(bào)告2020》，電子煙煙液中含有有害物質(zhì)，其中包括甲醛、乙醛等。甲醛、乙醛分別被國(guó)際癌癥研
    2021-05-28 09:06

  • 揭開贛鋒鋰業(yè)的家底

    今天的主角是A股鋰礦第一股贛峰鋰業(yè)(SZ:002460)。我們?cè)噲D透過(guò)公開資料，揭開它的家底。
    2021-06-03 09:46
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話：010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號(hào)
微信公眾號(hào)