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高性能固态电池电解质 电导率与液态电解质媲美

编辑:官网首页    时间:2020-06-17    浏览:94
 【电池资料】据外媒报导,韩国科学技能研讨院(Korea Institute of Science and Technology,KIST)动力资料中心的Hyoungchul Kim博士研讨团队成功研制了一款根据硫化物的超离子导体,可作为一种高功能固态电解质,用于全固态电池。此种新资料可以在室温下,让锂离子的电导率到达10.2 mS/cm,可与典型锂离子电池中运用的液态电解质相比美。此外,该研讨团队还研制了一种新式组成技能,可以将现有组成技能的处理时刻缩短三分之一以上。估计该项技能将极大地加快超离子固态电解质资料的量产,促进全固态电池的商业化。

 

电池资料

 

 

 

(图片来历:韩国科学技能研讨院)

 


现在,根据液态电解质的锂离子电池首要用于电动轿车和储能设备。不过,由于此种电池的安全问题被多次提及,人们对现有选用易燃液态电解质的电池的各种忧虑也有所增加。为了处理这一安全问题,最近,全固态电池技能(一切的电池组件都被固态资料替代)引起了极大的重视。不过,与锂离子可以自在移动的液态电解质不同,由于锂离子的移动被约束在一个坚固的固态晶格中,固态电解质的锂离子电导率只要液态电解质的1/10至1/100。这一点也成为研制固态电池技能中最重要、最困难的应战之一,并且也有巨大的技能和经济价值。


Kim博士研讨团队选用一种称为硫银锗矿的硫化物晶体结构,研制出一种具有超强导电性的固态电解质。一起,由于该晶体结构的锂离子浓度高且结构安稳,因此具有很高的使用远景。不过,由于该结构的独特性,将锂离子困在一个坐落硫银锗矿晶体的八面体笼中,其锂离子电导率依然低于4 mS/cm。但是,该研讨团队最近研制了一种新式锂离子通道,经过使用一种技能,在特定的原子方位上,挑选性地替换掉一种卤素元素——氯,然后让锂离子可以穿越该八面体笼。KIST研制的新式固态电解质资料的锂离子电导率到达了10.2 mS/cm,与室温下传统液态电解质适当,并且在各种电池作业条件下仍能坚持电化学安稳性。


此外,由KIST研讨团队研制的新式组成法由于可能将超离子固态电解质资料的量产率大幅进步,而受到了更多重视,由于传统固态反响工艺需求几天以上的处理时刻,而该研讨提出的简略组成法将纳米晶成核工艺与红外快速热处理技能相结合,将处理时刻缩短至10小时以内。

  标签: 电池资料 固态电池 锂离子电池 电解质  
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