任何化学爱好者都会知道,锂离子电池(通常称为LIB)是一种可充电电池。在这种类型的电池中,锂离子对于正极和负极是已知的,反之亦然。
这些电池在家用电子产品中非常常见,尤其是便携式电子产品,因为它们具有低自放电、高能量密度和微小的记忆效应。
也就是说,密歇根大学的研究人员可能刚刚创造了一个重大的电池突破,他们揭示了锂金属的产量可以翻倍,大大提高其性能,而不会起火。
科学家们设计了一种可再充电电池的新技术,它显然可以使我们今天看到的锂离子的产量增加一倍。如果这是真的,这可以被认为是一个彻底的突破,因为它将在不充电的情况下大大延长移动设备的寿命,并扩大电动汽车的续航里程。
使用固态电解质提高耐用性和耐火性
研究人员透露,他们可能能够通过使用陶瓷固态电解质来利用LIB的能量。他们还相信,他们可以做到这一点,而不会造成任何短路或任何其他不利影响。
锂离子电池于1991年首次推出,其稳定性令人惊讶。在当今世界,它们被用于各种电子设备,如PDA、笔记本电脑、iPod和手机。
它们的受欢迎归功于其广泛的应用,也因为它们是可以充电的最有活力的电池之一。然而,最近,这些锂离子电池出现在新闻中,这要归功于它们有时会起火。
虽然这不是一个很常见的事件,但当它发生时,可能会非常极端和激烈。这正是研究人员正在研究的替代方法,以提高这些电池的产量,并确保它们在工作时不会造成火灾危险。
他们想出了一种不同的方法,用陶瓷对锂金属表面进行物理稳定,以避免形成树枝状物,树枝状物是一种使电池短路并点燃易燃电解质的树状细丝。
可充电电池发展的突破
“这可能是一个游戏规则的改变——电池运行方式的范式转变。我们想出了一种不同的方法,用陶瓷来物理稳定锂金属表面。它是不可燃的。我们在空气中的温度超过1800华氏度。而且没有液体,这通常是电池起火的燃料,”密歇根大学首席机械工程师Jeff Sakamoto说。
采用这种独特方法进行的研究也能够显著提高收费率。他们证明,他们的固态电池可以在不到3小时的时间内充电,而普通锂金属汽车电池充电需要20到50个小时。
他们在不降低电池寿命的情况下实现了这一点,而电池寿命往往会随着重复的充电和放电过程而降低。在对电池进行了22天的测试后,他们没有观察到明显的退化。
机械工程博士后Nathan Taylor说:“电池刚开始和结束时一样。我们没有看到任何退化。我们不知道有任何其他大块固态电解质能在这么长时间内表现得这么好。”。
科学家们在《能源杂志》上发表了他们的发现。