當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

MIT發(fā)現(xiàn)新電解質(zhì) 電池能量密度或達(dá)到420瓦時(shí)/公斤

時(shí)間:2021-04-01 11:21來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:Elisha
點(diǎn)擊: 次
(圖片來(lái)源：MIT)
 
       為了提升鋰電池能量密度，可以用金屬電極代替常規(guī)使用的石墨負(fù)極。但是，由于電液質(zhì)和電極之間可能發(fā)生不必要的化學(xué)反應(yīng)，這一做法受到阻礙。據(jù)外媒報(bào)道，麻省理工學(xué)院（MIT）等機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新電解質(zhì)，不僅可以克服這些問(wèn)題，而且能在不影響循環(huán)壽命的情況下，使下一代電池的單位重量功率大幅躍升。
 
       研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)或使鋰金屬電池的能量密度增加至420瓦時(shí)/公斤，從而延長(zhǎng)電池汽車(chē)的續(xù)航里程。目前，鋰離子電池的能量密度約為260瓦時(shí)/公斤。
 
       該電解質(zhì)的基本原料成本較低(其中一種中間化合物由于使用受限比較昂貴)，而且制備過(guò)程簡(jiǎn)單,或?qū)⒃谳^短時(shí)間內(nèi)得到應(yīng)用。化學(xué)教授Jeremiah Johnson表示，這種電解質(zhì)并不是全新的。幾年前，該研究小組的一些成員為其他應(yīng)用開(kāi)發(fā)了這種電解質(zhì)。最近，研究人員發(fā)現(xiàn)，這種電解質(zhì)有可能應(yīng)用于鋰金屬電池。
 
       研究人員開(kāi)發(fā)了三種不同的基于磺胺的配方，能有效抵抗氧化和其他降解效應(yīng)。目前，與這種電解質(zhì)搭配使用的電極是含有部分鈷和錳的氧化鎳。在充放電過(guò)程中，電極材料會(huì)發(fā)生非均質(zhì)膨脹和收縮，若與常規(guī)電解質(zhì)一起使用，可能會(huì)發(fā)生開(kāi)裂和性能衰退。但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用這種新電解質(zhì)，可以大大減少應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致的開(kāi)裂降解。
 
       問(wèn)題在于合金中的金屬原子傾向于溶解到液態(tài)電解質(zhì)中，從而失去質(zhì)量并導(dǎo)致金屬破裂。使用新的電解質(zhì)，可以有效避免這種現(xiàn)象。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種電解質(zhì)材料的形態(tài)更加堅(jiān)固。在新電解質(zhì)中，過(guò)渡金屬“沒(méi)有那么大的溶解度”。這種材料很容易讓鋰離子通過(guò)（電池充放電的基本機(jī)制），同時(shí)阻止其他陽(yáng)離子（即過(guò)渡金屬）進(jìn)入。與標(biāo)準(zhǔn)電解質(zhì)相比，經(jīng)過(guò)多次充放電循環(huán)，電極表面堆積的有害化合物，可減少至原來(lái)的十分之一以上。
 
       機(jī)械工程和材料科學(xué)與工程學(xué)教授Shao-Horn表示：“這種電解質(zhì)對(duì)高能富鎳材料氧化具有化學(xué)抗性，可以防止顆粒破裂，并在循環(huán)過(guò)程中穩(wěn)定正極。這種電解質(zhì)還可以穩(wěn)定可逆性剝離和電鍍鋰金屬，這是實(shí)現(xiàn)可充電鋰金屬電池的重要一步，其能量是領(lǐng)先鋰離子電池的兩倍。這一發(fā)現(xiàn)將推動(dòng)電解質(zhì)研究，以及鋰金屬電池液體電解質(zhì)的設(shè)計(jì)，使其可與固態(tài)電解質(zhì)相媲美。”
 
       研究人員將繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，以降低成本。因?yàn)椴恍枰匦略O(shè)計(jì)整個(gè)電池系統(tǒng)，所以這種電解質(zhì)可能很快得到應(yīng)用，并在幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。Johnson表示：“我們使用現(xiàn)成的商業(yè)原料，并通過(guò)非常簡(jiǎn)單的反應(yīng)進(jìn)行制造。”但是，目前用于合成電解質(zhì)的前體化合物價(jià)格昂貴，擴(kuò)大產(chǎn)量將有助于降低價(jià)格。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
作者：Elisha ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://m.tyubcd3.cn/qianyan//2021040135784.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(zhuān)題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
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(huà)：010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號(hào)
微信公眾號(hào)