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超级耐高温多孔固态锂离子电池问世

更新时间:2015-07-15 08:55:41 点击: 编辑:锂辉电池

超级耐高温多孔固态锂离子电池问世

 

  锂离子电池现有的制造技术已经几乎达到了锂离子电池的理论能量密度极限。由于过热发生的热溢出,即“冒火”,构成锂电池的重大挑战。韩国研究人员开发出一种新型多孔固态锂离子电池(LIB),性能得到提高并避免了过热的风险。锂前驱体简单合并的多孔锂CB具有高锂离子传导率和流动性,是一种更加安全的干燥固体锂电解质。其已经研究多孔CB[6]的高度各向异性(取向依赖)质子导电行为,可作为燃料电池的电解质。这种多孔CB[6]电解质的锂离子传导很可能比现有的材料更安全,现有电池利用简单浸泡方法制备有机固体基电解质。


  
  新开发的电池由南瓜形状的分子构成,该分子被称为cucurbit[6]uril(CB[6]),以蜂窝状结构分布。分子构成极薄的平均直径为7.5埃的一维通道[单个锂离子约0.76埃或0.76×1010 m]并在其间传递。此外,多孔CB[6]的物理结构可以使锂离子比传统的锂离子电池更自由地扩散,并不需要其他电池中的分离器。实验结果显示多孔CB固体电解质具有良好的锂离子电导率。与现有电池的电解质相比,研究小组进行了锂离子迁移数的测定(tLi +),观察到该值在0.7到0.8,超过现有电解质的0.2-0.5。


  
  新电池暴露温度高达373K (99.85°C)的环境中,超过现有电池的标准高温极限80°C。在实验中,电池在从298K到373K(24.85°C到99.85°C)循环变化四天。结果在任何周期后均无热溢出现象,几乎没有或很轻微的电导率变化。

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