有效延长锂电池寿命
智能手机和电动汽车用户来说,这项突破有助于大幅延长电池的循环充放电性能。而不像当前的智能机电池一样,用个两年就发生严重的容量缩减。 考虑到电池内部有许多可移动的部件,日本科学技术高等研究院(KAIST)的这项研究,也将重点放在了一种共聚物粘合剂上。 通过将锂电池石墨阳极的颗粒凝聚在一起,并使之与集电器接触,新材料可以维持阳极的长期高效发挥。 作为对比,当前普遍采用的锂电池粘合剂,是由聚偏二氟乙烯(PVDF)制成的。通过坚持不懈的探索,研究人员终于找到了一种更高效的替代品。 据悉,这种新型粘合剂由一种被称作“双亚氨基-ac 醌-对苯撑”的共聚物制成。 在将其用于实验性的半电池组件之后,实测发现它能够与集电器高效结合,同时对锂电池阳极加以更好的保护。 实验期间,研究团队还观察到了诸多实质性的性能提升,且即便经历了高频次的充放电周期,其容量仍可维持在相当高的水平。领这项研究的 Noriyoshi Matsumi 教授表示:“使用 PVDF 作为粘合剂的半电池,可在大约 500 次充放电循环后保持 65% 的原始容量。但换用 BP 共聚物之后,其可在 1700 次循环后维持高达 95% 的原始容量”。 研究团队指出,这得益于 BP 共聚物具有的更好的机械稳定性、以及对阳极和集电器拥有更强的附着力。显微图像表明,新材料仅会在 1700 次循环后呈现微小的裂纹,而传统 PVDF 粘合剂则在 500 次循环后呈现了更大的裂纹。 展望未来,我们或在长寿命智能机、EV 动力电池、人造器官等领域看到它的身影。不过在看到新材料被广泛应用于电子设备之前,研究团队仍需加以大量的设计改进。
有关这项研究的详情,已经发表于近日出版的美国化学学会《应用能源材料》(ACS Applied Energy Materials)期刊上。 (编辑:宁德站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |