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普渡大学研发新复合材料 让固态锂离子电池更安全

盖世汽车 Fairy 2023-03-13 15:44:20
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盖世汽车讯 据外媒报道,普渡大学的工程师正在制造更安全、更高效的最常用电源之一 ——固态锂离子电池。高电压、固态锂离子电池是电动与混动汽车、可穿戴设备、起搏器、射频识别系统等高端技术的首选电源,不过该类电池最明显的缺点之一就是在损坏时会爆炸。

普渡大学戴维森化学工程学院教授Vilas Pol领导的团队研发了一种新型复合材料,该材料比现有电池中采用的传统固体聚合物(SPE)技术更安全。

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普渡大学开发的新型复合电解质制成的电池正在接受测试(图片来源:普渡大学)

该款正处于专利申请阶段的新型复合材料与传统的SPE材料相比,在以下几个方面得到了改进:

1. 其电压窗口拓宽至约4.8伏;

2. 离子电导率优化至约2.4*10^4 微西门子;

3. 工作温度达约330摄氏度,具有优异的热稳定性;

4. 电芯损坏时稳定性优越,大大增加了安全性。

Pol表示,传统的SPE材料还有其他缺点。“它们的热稳定性很差,会导致电池热失控,从而导致灾难性的火灾。此外,其离子电导率仅限于低温,可能会降低电池的能源效率和寿命。考虑到电子设备或电动汽车容纳电池的空间有限,低能量密度的电池会导致能量被快速消耗,设备的运行时间短。”

“我们进一步研发了具有阻燃分子的高级电解质,当作准固态电池,提高锂离子电池的安全性。”

Pol教授及其团队还继续进行研究,通过优化电解质复合材料、电池过充、钉刺实验和热滥用试验,让该材料更加安全。

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