香港大学开发新方法 制备更高效、安全的锂电池

发布时间:2023-03-12  

 为了应对气候变化和清洁能源需求,人们日益关注制造更加安全、容量更高的电池,以实现电动汽车和电网储能系统的持续增长。


香港大学开发新方法 制备更高效、安全的锂电池


(图片来源:香港大学)


据外媒报道,香港大学(HKU)研究团队开发的新一代锂离子电池,有望提供可行的解决方案。该团队由机械工程系申东明博士负责。研究人员发现了一系列阴离子网络固体电解质(anionic network solid electrolytes),可以构成新电池的组成部分,使其更安全、功率密度更高、寿命更长。


目前,受益于先进的储能技术,锂离子电池成为最常用的电池。商用电池技术采用电解液和碳质负极,存在安全问题、寿命有限、功率密度不足等缺点。


在电解液中,锂阳离子和对阴离子以相反的方向运动,从而实现导电。通常情况下,阴离子的移动速度至少是锂离子的四倍,因此锂阳离子传导的电流仅占总离子电流的20%,而过多的阴离子积聚在电极和电解液之间的界面,导致电池内部短路和容量衰退。


电解液具有可燃性、相对于锂金属的不稳定性,以及低离子传导选择性,由此推动对固体电解质的研究。固体电解质的安全性更高,并与锂金属负极兼容。目前,锂金属负极表现出最高的理论比功率容量。


该团队设计的单离子导电聚合物电解质,可有效提高阳离子电导率(至少增加了4倍)。这种阴离子网络聚合物由不同化学计量比带有支链的聚乙二醇桥接硼根阴离子组成,能把通过的阴离子捆绑缠绕在聚合物框架中,从而实现高度选择性的阳离子传输。


聚合物内部的阳离子导电性,由链段迁移率系统工程控制,有助于制定新的高导电固体电解质的全面设计规则。


这种单离子导电聚合物电解液,成功克服了当前电池中固体电解质长期存在的问题,如循环能力低、过电位高等。预计新的离子选择性电解液设计规则,将加快实现可充电锂金属电池。


研究人员高婧宜表示:“单离子导电聚合物电解液有望开启新型电池化学,给充电电池领域带来颠覆性的变化,并提供高水平的安全性、高功率密度和长生命周期。”


申博士补充说,在电池中使用这种离子选择性电解质,可以实现快速充电。“让电动汽车在喝杯咖啡的时间内充满电。这一优势将开启清洁能源新时代。”


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>