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日本開(kāi)發(fā)出“超離子”固態(tài)鋰電池
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)來(lái)源 日期:2012-8-31 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:

據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月4日(北京時(shí)間)報(bào)道,一個(gè)日本研究小組開(kāi)發(fā)出一種能像電解液一樣產(chǎn)生電流的固態(tài)電介質(zhì),并用其制造出了固態(tài)鋰電池,其導(dǎo)電性可達(dá)到現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池的水平。研究人員表示,由于固體更緊密堅(jiān)固,這種高導(dǎo)電性的固態(tài)鋰電池能在更寬的溫度范圍下供電,抵抗物理?yè)p傷和高溫的能力更強(qiáng)。相關(guān)研究發(fā)表在《自然 材料學(xué)》上。

鋰離子電池由于能效密度高、再充性能好、使用損耗小等優(yōu)點(diǎn),普遍用于消費(fèi)電子領(lǐng)域和電動(dòng)汽車(chē)。目前高能效、高密度的化學(xué)電池只能靠液態(tài)電介質(zhì)才能實(shí)現(xiàn),而液態(tài)介質(zhì)比較脆弱,需要給電池附加多重安全防護(hù)措施,這就使得大型電池系統(tǒng)既復(fù)雜又昂貴。而現(xiàn)有的固體電介質(zhì)實(shí)際電導(dǎo)率很低,只能達(dá)到液態(tài)電解液的十分之一左右,對(duì)溫度變化較敏感,工作溫度限制在了50℃到80℃范圍。

研究小組開(kāi)發(fā)的稱(chēng)為鋰超離子導(dǎo)體(Li10GeP2S12)的新材料,仍然用鋰作離子導(dǎo)體,但給它們涂了一層晶體結(jié)構(gòu)層,天然晶格就成了允許離子通過(guò)的小孔,外層結(jié)構(gòu)生成了讓離子能夠運(yùn)動(dòng)的通道。他們對(duì)這種固態(tài)鋰電池進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)其在導(dǎo)電性能上達(dá)到了現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池的水平,而且新電池能在-100℃到100℃之間的溫度范圍內(nèi)工作。

研究人員指出,這種固態(tài)電介質(zhì)電池在制造上易于成型、模壓和組裝,制造工藝更加簡(jiǎn)單而廉價(jià),穩(wěn)定性好不揮發(fā)。如果大量生產(chǎn)有望降低消費(fèi)型電子設(shè)備的價(jià)格,尤其是在電池就占了近一半成本的電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。

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