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开发出高性能超薄固态电池

与 AH-LLZO 电池相比,纽扣电池几乎是庞然大物。(图片:pixabay)
与 AH-LLZO 电池相比,纽扣电池几乎是庞然大物。(图片:pixabay)
其能量密度与目前的电池技术相当。新型电池的厚度可缩小到几微米。但令人瞩目的不仅仅是材料的节省。
Science

有两个关键点确保了没有典型液态电解质的固态电池仍然是研究的重点。这种电池不会泄漏,而且被认为比普通锂离子电池更耐火。此外,这种电池的能量密度与目前最好的型号相当,而且还能进一步提高。

但问题是,最有前途的电解质之一具有极高的离子导电性,但却存在一个大问题。其卓越的导电性使其具有高活性,因此在与空气接触时会迅速形成保护层,类似于铝或铜的保护层。

因此,电池的性能很快就会下降,这意味着固态电池的使用寿命无法与目前电动汽车中的电池相媲美,当然也无法与最好的车型相媲美,后者的充电次数远远超过 10,000 次。

韩国浦项大学采取了一种不同的方法,而不是开发更好的保护措施来防止这些化学过程。.在锂、镧、锆和氧(简称 LLZO)组成的固体电解质中添加了疏水添加剂。这种电解质由锂、铝和氧

因此,它与实际电解质具有相同的各种特性,这意味着电池的卓越性能不会降低。同时,由于湿气和水不会对电池造成损害,因此可以省略系统中不必要的组件。

因此,电池的尺寸仅为 10 微米,比头发丝还细。此外,这种设计还具有极强的抗外部影响能力,能量密度达到了令人印象深刻的每公斤 500 瓦时。

超薄电池的用途将非常有趣。甚至有可能进一步提高系统的能量密度。这样,电池就可以更厚,用于移动应用。

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Mario Petzold, 2024-06-13 (Update: 2024-06-13)