您现在的位置是:首页 > 科技 > 正文
用于下一代电池的半液态金属阳极
发布时间:2023-11-24 10:19:05来源:
研究人员开发出一种半液态锂金属阳极,代表了电池设计的新范例。使用这种新型电极制成的锂电池可以具有更高的容量,并且比使用锂箔作为阳极的典型锂金属电池更安全。来自卡内基梅隆大学梅隆科学学院和工程学院的研究人员开发出一种半液态锂金属阳极,代表了电池设计的新范例。使用这种新型电极制成的锂电池可以具有更高的容量,并且比使用锂箔作为阳极的典型锂金属电池更安全。跨学科研究小组在当前的焦耳问题中发表了他们的研究结果。
锂基电池是现代电子设备中最常用的可充电电池类型之一,因为它们能够存储大量能量。传统上,这些电池由可燃液体电解质和两个电极(阳极和阴极)制成,它们由膜隔开。在电池反复充电和放电之后,称为树枝状晶体的锂线可以在电极表面上生长。树枝状晶体可以刺穿隔开两个电极的膜。这允许阳极和阴极之间的接触,这可能导致电池短路,并且在最坏的情况下,着火。
“将金属锂阳极纳入锂离子电池具有创造比具有石墨阳极的电池更大容量的电池的理论潜力,”JC华纳大学卡内基梅隆大学化学系自然科学教授Krzysztof Matyjaszewski说。“但是,我们需要做的最重要的事情就是确保我们制造的电池是安全的。”
对现有电池中使用的挥发性液体电解质的一种提出的解决方案是用固体陶瓷电解质代替它们。这些电解质具有高导电性,不可燃性,并且足够坚固以抵抗树枝状晶体。然而,研究人员发现,陶瓷电解质与固体锂阳极之间的接触不足以存储和提供大多数电子设备所需的电量。
卡内基梅隆大学化学系博士生Sipei Li和卡内基梅隆大学材料科学与工程系博士生汉王通过创造一种可用作半流体的新型材料,克服了这一缺点。金属阳极。
与梅隆理工学院Matyjaszewski(高分子化学和材料科学领域的领导者)和工程学院能源学教授Jay Whitacre以及着名的Carnegie Mellon Wilton E. Scott能源创新研究所所长合作Li和Wang在开发能量储存和发电新技术方面的工作中创造了一种双导电聚合物/碳复合材料基质,其中锂微粒均匀分布在整个基质中。基质在室温下保持可流动,这使其能够与固体电解质产生足够的接触水平。通过将半液体金属阳极与基于石榴石的固体陶瓷电解质相结合,它们能够以比固体电解质和传统锂箔阳极的电池高10倍的电流密度循环电池。该细胞的循环寿命也比传统细胞长得多。
“这种新的加工路线使得锂金属基电池阳极具有流动性,与普通锂金属相比具有非常吸引人的安全性和性能。实施这样的新材料可能导致锂基充电电池的阶段性变化,我们是努力工作,看看它如何在各种电池架构中发挥作用,“惠特克说。
研究人员认为,他们的方法可能会产生深远的影响。例如,它可以用于制造用于电动车辆的高容量电池和用于需要柔性电池的可穿戴设备的专用电池。他们还认为,他们的方法可以扩展到锂电池以外的其他可充电电池系统,包括钠金属电池和钾金属电池,并且可以用于电网规模的能量存储。
标签:
猜你喜欢
- 用于下一代电池的半液态金属阳极
- UGREEN的Nexode 100W充电器和15W MagSafe非常棒
- 混合纳米结构提高了光捕获效率
- Zoom中让黑客监视视频会议的错误引发了人们对科技的担忧
- 亚马逊的顶级纸板箱制造商面临着塑料邮件的挑战
- 盛景嘉成刘昊飞 下一个十年的关键词产业互联网
- 数据中心托管业务或将与云计算分庭抗礼
- 为什么AI公司一边融资一边投资
- 欧曼链合康明斯采埃孚为希杰荣庆提供TCO优化解决方案
- 特斯拉模型3评论 英国销售开始时价格下调
- Polestar 1原型评论 沉默的刺客
- OnePlus Buds 3耳塞预计很快推出出现在BIS和FCC网站上
- 精心设计的任天堂SWITCH控制器来装饰您的游戏室
- 三星Galaxy Buds 3 Pro耳塞预计将于明年推出
- WhatsApp 视频现在支持快进和快退选项
- IOS18可能是苹果多年来最大的更新
- WhatsApp渠道获取用户名功能而不是电话号码
- 对于安卓用户来说类似iPhone的卫星连接可能会延迟
- Spotify与GoogleAI合作提供个性化播客推荐
- 苹果屈服计划采用RCS功能来改善iPhone和安卓设备之间的短信发送
最新文章
- 用于下一代电池的半液态金属阳极
- 谷歌的巴德为寻求灵感或数学帮助的青少年敞开了大门
- 谷歌的人工智能模型GraphCast在预测天气方面出奇地好
- 谷歌Pixel 7 Pro已经有望成为年度最实惠的手机之一
- UGREEN的Nexode 100W充电器和15W MagSafe非常棒
- 全新骁龙7 Gen 3通过设备内人工智能增强中端手机
- 混合纳米结构提高了光捕获效率
- 新梅赛德斯GLE 我们从Merc开出X5的竞争对手
- Litchfield Alpine A110评论 S便宜吗
- 阿布扎比酋长国旅游业带动酒店房价上涨24%
- 雷诺Clio评论相同但更好
- 阿斯顿·马丁Valkyrie在英国F1大奖赛上首次亮相
- 法拉利蒙扎SP1和SP2 乘坐马拉内罗的特别项目
- Bentley EXP 100 GT概念Crewe对未来奢侈品的愿景
- 新日产Juke确认2019年法兰克福车展
- Nissan Leaf Nismo将最畅销的EV系列性别提升
- 特斯拉Model 3国内最高降价3.31万元 称降低拥有门槛
- 悉尼突破其High Line高架公园的版本
- 全新保时捷718 Spyder现在是没有车顶的GT4
- Billie Jean King国家网球中心提供三阶段扩张
- 扎哈哈迪德的东京奥林匹克体育场有设计缺陷吗
- 电动大众ID3 EV的价格新款EV获得160000km8年电池保修
- 走路看手机马路低头族成安全新隐患 治理需软硬兼施
- 推出新的指定以简化LEED审核流程