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MIT开发纯锂电极并颠覆电池设计

时间:2022-05-04 20:03 点击次数:
  本文摘要:近日,麻省理工学院(MIT)的一个研究团队宣告,他们早已研发出有一种全新的电池电极,可以研发出有能量密度更高的电池。获得这一突破,归功于MIT朱丽实验室将“用显锂金属作为电池阳极”视作长年执着的目标;更让人意料不到的是,研发出有显锂电近于只是作为全固态电池概念设计的一部分。当前电池中的电解质容许锂离子在电池和静电循环中往返运动。但该团队设计的全固态电池概念退出了目前在电池内部的两个电极之间液体或聚合物凝胶的电解质。

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近日,麻省理工学院(MIT)的一个研究团队宣告,他们早已研发出有一种全新的电池电极,可以研发出有能量密度更高的电池。获得这一突破,归功于MIT朱丽实验室将“用显锂金属作为电池阳极”视作长年执着的目标;更让人意料不到的是,研发出有显锂电近于只是作为全固态电池概念设计的一部分。当前电池中的电解质容许锂离子在电池和静电循环中往返运动。但该团队设计的全固态电池概念退出了目前在电池内部的两个电极之间液体或聚合物凝胶的电解质。

我们告诉,全固态版本的电池,比过去曾是锂电池发生爆炸源的高挥发性液体电解质更加安全性。但固态电池面对的仅次于挑战之一是,当它们电池时,原子在锂金属内部冲刷,造成锂金属随着电池而收缩,金属在放电过程中膨胀。电池形状这种重复变化使液体很难维持恒定的认识,并更容易造成液体电解质脱落或分离出来。

此外,当液体电解质与锂金属认识时,物质之间的化学不稳定性使固态物质随着时间的流逝而水解。因此,该研发团队用于了不同寻常的设计,建构了两类液体,即“混合离子电子导体”(MIEC)和“电子和锂离子绝缘体”(ELI)。

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这两种材料在与锂金属认识时都具备化学稳定性。在这基础上,他们还建构了一种电池内部的三维纳米结构,其形式为蜂窝状六边形的MIEC管阵列,部分阵列流经液体锂金属,构成电池电极,每个电极管中都有额外的空间。当锂在电池过程中收缩时,它不会填满管内的空位。在电池过程中,这种流动获释了收缩产生的压力。

ELI被用于MIEC壁和液体电解质层之间的“关键机械粘合剂”。据报,该研究团队正在尝试谋求规模化生产他们发明者的途径。

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