深圳先进院在高安全性准固态电池研究取得进展

2019-10-21来源: 中国科技网关键字:电解质  准固态电池

10月14日,中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心电化学团队在高安全性二次锂电池方向获得重要进展。相关成果以Reinforcing Concentrated Phosphate Electrolytes with In-Situ Polymerized Skeletons for Robust Quasi-Solid Lithium Metal Batteries(原位聚合高分子骨架支撑的高浓度磷酸酯半固态电解质)为题发表在国际顶级能源期刊Energy Storage Materials上。文章的第一作者是硕士研究生陈佳华,通讯作者是陆子恒助理研究员和杨春雷研究员。


随着电动汽车普及,高能量密度锂电池的安全性问题日趋严峻。特别是近几年国际国内报道的电动汽车起火事件日益频发,更加突出了设计兼顾安全性和能量密度的电池的挑战。为了解决该问题,研究团队开发了一种适配锂金属负极的高性能阻燃准固态电解质。该电解质通过原位聚合高分子骨架以支撑不可燃的磷酸酯溶剂,兼具高安全性与高碘化学稳定性。基于该电解质的准固态电池在弯折、冲击、剪切、空气暴露、直接明火灼烧情况下均可稳定运行,并展现出了600圈无衰减的优异性能。


此外,本研究利用基于欧拉方法的微扰稳定性理论系统讨论了凝胶电解质与锂金属界面的稳定性问题,深入揭示了凝胶电解质中高分子骨架含量、锂离子电导率、剪切模量及抗锂枝晶能力的关系,对于高分子电解质的设计具有重要指导意义。

深圳先进院在高安全性准固态电池研究取得进展

新型准固态电解质机理示意图


关键字:电解质  准固态电池 编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic477858.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:动力锂电池之战:一部中国崛起,力压日韩的赶超史
下一篇:固态电池或将被列为新能源汽车核心技术攻关工程

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

科学家研发新型柔性锂离子电池 可被切割但不会起火
的首选储能工具,因而能够提升其安全性将标志着锂离子电池生产和使用方式的重大转变。最近,在《化学通讯》杂志上,由APL研究和探索开发部的Konstantinos Gerasopoulos领导的研究小组公布了发现:一种新型water-in-salt(WiS)和water-in-bisalt(WiBS)电解质,当与聚合物基质合并,可以减少水的活动,提高电池的能量,延长其生命周期,同时消除目前锂离子电池中易燃、有毒、高活性的溶剂。研究人员表示,该种电解质是一种安全、强大的替代品。APL高级研究科学家兼首席研究员Gerasopoulos表示:“从手机到汽车,锂离子电池已经成为日常生活中的常见品,继续提高其安全性对进一步促进储能技术的发展至关重要
发表于 2019-11-12
科学家研发新型柔性锂离子电池 可被切割但不会起火
德国科学家研发新电解质 让钙电池投入实用并取代锂离子电池
据外媒报道,钙基电池有望以较低的制造成本达到较高的能量密度,最终此种实验室式技术能够取代未来储能系统中的锂离子技术。但是,利用现有的电解质,无法在室温下给该种电池充电。不过,德国卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology,KIT)的研究人员研发出一种非常有前景的电解质,可让可充电钙电池成为可能。(图片来源:卡尔斯鲁厄理工学院)高效、大型、低成本的储能系统能够让社会加速向零排放出行和电力供应过渡。但是,KIT的教授,乌尔姆兼卡尔斯鲁厄电化学储能中心CELEST研究平台主任Maximilian Fichtner表示,现在占据主导地位的锂离子技术无法在全球范围内实现该任务。因此,科学家
发表于 2019-11-11
德国科学家研发新电解质 让钙电池投入实用并取代锂离子电池
液体锂硫和锂硒电池采用固体电解质 能量密度高达500Wh/kg
(图源:greencarcongress)据外媒报道,郑州大学、清华大学和斯坦福大学的研究人员,联手开发液体锂硫和锂硒电池系统(简称SELL-S和SELL-Se)。这两种电池采用固体电解质,能量密度有望超过500wh /kg和1000 wh /l,具备低的能量成本和良好的电化学循环稳定性,有望应用于规模化储能等领域。这些电池采用Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO)陶瓷管作为电解质,将正负极之间完全隔离开,电池运行在240度的环境。工作温度高于锂的熔点,可有效抑制多硫化物或多硒化物穿梭效应,限制锂枝晶生长,从而提升能量密度,加快充放电能力,并提高库仑效率及能效,进一步保持稳定性。目前最先进锂离子电池的能量密度
发表于 2019-10-25
液体锂硫和锂硒电池采用固体电解质 能量密度高达500Wh/kg
阿贡团队开发新电解质 提升锂离子电池中硅负极的性能
据外媒报道,美国能源部阿贡国家实验室的研究人员,开发出新型电解质混合物和一种简单的添加剂,可以增加硅负极的表面和整体稳定性,有望应用于下一代锂离子电池。为了生产新一代锂离子电池,数十年来,科学家们一直在寻找新型电极材料和电解质。他们的目标是提高电池的储能能力,使其寿命更长,成本更低,也更安全。有了新一代电池,电动汽车有望进一步普及,并通过更加廉价可靠的储能方式,加速电网向可再生能源扩张。对科学家们来说,硅负极已成为取代当前石墨负极的首选材料。从理论上来说,硅具有明显的储能优势,其锂存储量几乎是石墨的10倍。而且,这种物质的成本低,更具商业吸引力。作为地壳中第二大元素,硅元素在计算和通信硬件中应用广泛,已具备一系列
发表于 2019-10-23
研究人员开发弹性固体电解质 推动新一代锂离子电池发展
(图源:gatech官网) 近年来,随着锂离子电池的普及,全球的钴和镍供应压力不断增长(目前电池设计中必需的两种金属),并且价格飙升。据外媒报道,为了开发新的替代性锂基电池,减少对稀有金属的依赖性,佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的研究人员研制出新型正极和电解质系统,采用低成本过渡金属氟化物和固体聚合物电解质,取代贵金属和传统液体电解质。 佐治亚理工学院材料科学和工程学院教授Gleb Yushin表示:“长期以来,用过渡金属氟化物制造电极,一直存在稳定性差和快速失效的问题。对于能否把它应用于一下代电池设计,人们一直持有很大的质疑。但是,我们已经证明,当与一种固体
发表于 2019-10-11
研究人员开发弹性固体电解质 推动新一代锂离子电池发展
小广播
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved