新技術(shù)自愈鋰電池即將問世
2020年01月03日 9:12 26682次瀏覽 來源： 鞍山信息港 分類： 鋰
伊利諾伊大學(xué)的工程師已經(jīng)開發(fā)出一種電解質(zhì)，可以幫助制造商生產(chǎn)可回收的，可自我修復(fù)的商用電池。
在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究人員說，他們創(chuàng)造了一種基于聚合物的固體電解質(zhì)，該電解質(zhì)在受損后可以自愈，而且這種材料也可以在不使用刺激性化學(xué)物質(zhì)或高強(qiáng)度化學(xué)物質(zhì)的情況下進(jìn)行回收利用。溫度。
專家在論文中寫道，他們的發(fā)明是對(duì)用固體材料(例如陶瓷或聚合物)代替鋰離子電池中的液體電解質(zhì)的推動(dòng)。這解決了與電池經(jīng)過多次充電和放電循環(huán)后形成樹枝狀晶體或固態(tài)鋰的分支狀結(jié)構(gòu)有關(guān)的問題。
樹枝狀晶體會(huì)縮短電池壽命，導(dǎo)致熱點(diǎn)和短路，有時(shí)會(huì)變得很大，足以刺穿電池的內(nèi)部部件，從而導(dǎo)致電極和電解液之間發(fā)生爆炸性化學(xué)反應(yīng)。
該研究的合著者之一的布萊恩·京(Brian Jing)在一份媒體聲明中說：“固體離子導(dǎo)電聚合物是開發(fā)非液體電解質(zhì)的一種選擇。”“但是電池內(nèi)部的高溫條件會(huì)熔化大多數(shù)聚合物，從而再次導(dǎo)致枝晶和故障。”
為了解決這個(gè)問題，研究人員開發(fā)了一種網(wǎng)絡(luò)聚合物電解質(zhì)，其中的交聯(lián)點(diǎn)可以進(jìn)行交換反應(yīng)并交換聚合物鏈。與線性聚合物相比，這些網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上在加熱時(shí)會(huì)變硬，從而可以最大程度地減少枝晶問題。此外，它們?cè)趽p壞后很容易分解并重新固化成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其可回收利用，并且由于其自愈性，因此在損壞后可以恢復(fù)導(dǎo)電性。
該論文的主要作者克里斯托弗·埃文斯說：“大多數(shù)聚合物需要強(qiáng)酸和高溫才能分解。”“我們的材料在室溫下可溶于水，使其非常節(jié)能且環(huán)保。”
責(zé)任編輯：周大偉
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