特拉华大学研究小组:遏制锂金属电池中有害晶体的形成线性光耦
从智能手机到电动汽车,当今的许多技术都使用锂离子电池。这意味着消费者必须保持充电器的便利。iPhoneX电池只能持续21个小时的通话时间,而特斯拉的S型号则有335英里的范围-这意味着您可以从特拉华州的纽瓦克市到罗得岛的普罗维登斯市,但不是所有的方式都去波士顿,一次充电。
世界各地的科学家-甚至包括锂离子电池的发明人JohnGoodenough-都在寻找使充电电池更安全,更轻,更强大的方法。
现在,由特拉华大学机械工程教授,燃料电池和蓄电池中心主任魏秉庆领导的国际研究小组正在开展工作,为更广泛地使用锂金属电池奠定基础这将比目前消费电子产品中常用的锂离子电池容量更大。该团队开发了一种方法来缓解锂金属电池中的枝晶形成,他们在NanoLetters上发表的论文中描述了这种方法。
锂金属电池的承诺(和陷阱)
充电温度:-20~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率:3C
-40℃ 3C放电容量保持率≥70%
在锂离子电池中,阳极或电流产生侧由诸如石墨的材料制成,其中锂离子结合到其上。锂离子流向阴极或集流侧。
在锂金属电池中,阳极由锂金属制成。电子从阳极流向阴极发电。由锂金属制成的可再充电电池具有很多希望,因为锂是最具电气性能的金属并且具有非常高的容量。
“理论上讲,锂金属是电池的最佳选择之一,但在实践中很难处理,”魏说。
锂金属电池迄今效率低下,不稳定,甚至有火灾隐患。他们的表现受到锂枝晶的阻碍,看起来像是由锂沉积物制成的小石笋。随着电池的使用,锂离子会聚集在阳极上。随着时间的推移,锂沉积物变得不均匀,导致这些树枝状物的形成,这可能导致电池短路。
新的理解
充电温度:0~45℃
放电温度:-40~+55℃
比能量:240Wh/kg
-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥60%