當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

研究人員開發(fā)新型電極結(jié)構(gòu) 可用于全固態(tài)二次電池

時間:2020-12-14 09:02來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊: 次
（圖片來源：etri）
 
       據(jù)外媒報道，韓國研究人員開發(fā)了一種可用于全固態(tài)二次電池的新型電極結(jié)構(gòu)。如果這項技術(shù)得到采用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，電池的能量密度將顯著提高，極大促進(jìn)高性能二次電池的發(fā)展。
 
       聯(lián)合研究小組的成員分別來自韓國電子通信研究院(ETRI)和大邱慶北科學(xué)技術(shù)院(DGIST)。他們發(fā)現(xiàn)鋰離子在活性物質(zhì)之間容易擴(kuò)散的機(jī)理，并針對全固態(tài)二次電池設(shè)計了一種新型電極結(jié)構(gòu)。
 
       與只能使用一次的原電池不同，二次電池可以充電并重復(fù)使用。對于機(jī)器人、電動汽車、儲能系統(tǒng)(ESS)和無人機(jī)等應(yīng)用來說，二次電池技術(shù)的重要性正在逐漸提升。全固態(tài)二次電池通過固體電解質(zhì)在電池電極內(nèi)傳輸離子，與液態(tài)電解液相比，固體電解質(zhì)更加安全，不易引發(fā)火災(zāi)。此外，在雙極型二次電池中，可以使用固體電解質(zhì)，通過簡單的電池配置來提升能量密度。
 
       在常規(guī)全固態(tài)二次電池的電極結(jié)構(gòu)中，固體電解質(zhì)負(fù)責(zé)傳導(dǎo)離子，導(dǎo)電添加劑提供電子傳導(dǎo)方式，活性材料負(fù)責(zé)儲存能量，而粘合劑可以從物理和化學(xué)意義上支持這些構(gòu)成部分。然而，ETRI的研究人員通過系統(tǒng)性實驗發(fā)現(xiàn)，即使在石墨活性物質(zhì)顆粒之間，也可以傳輸離子。他們提出一種新的電極結(jié)構(gòu)，可用于僅由活性物質(zhì)和粘合劑組成的全固態(tài)二次電池。研究人員證實，即使電極內(nèi)沒有固體電解質(zhì)添加劑，全固態(tài)二次電池也可以表現(xiàn)出更好的性能。
 
       在DGIST，研究人員通過在超級計算機(jī)上運行虛擬模型電化學(xué)測試，驗證ETRI提出的新型結(jié)構(gòu)的理論可行性。在具體實驗中，ETRI研究人員成功演示了這種結(jié)構(gòu)，其結(jié)果是形成依賴于擴(kuò)散的全固態(tài)電極。如果采用ETRI的技術(shù)，電極中將不再需要固體導(dǎo)電添加劑材料；相反，可以將更多活性材料壓縮至相同體積中。換言之，電極中的活性物質(zhì)含量可增加至98wt%，使能量密度大于常規(guī)石墨復(fù)合電極的1.5倍。
 
       這項技術(shù)在制造工藝方面也具有優(yōu)勢。硫化物類固體電解質(zhì)具有較高的離子電導(dǎo)率和適當(dāng)?shù)目伤苄�，被認(rèn)為是制備全固態(tài)電池的理想候選材料。但是，由于其化學(xué)反應(yīng)活性高，硫化物類固體電解質(zhì)使得電池開發(fā)商幾乎無法選擇溶劑和粘合劑。相比之下，有了新型ETRI電極，開發(fā)者可以自由地選擇在電池中使用的溶劑和粘合劑，因為電極中沒有高活性固體電解質(zhì)。因此，研究人員可以進(jìn)一步尋求新方法，提高全固態(tài)二次電池的性能。
 
       研究人員Young-Gi Lee博士表示：“我們首次發(fā)現(xiàn)，離子可以僅通過活性物質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)散。我們不再局限于現(xiàn)有全固態(tài)二次電池的結(jié)構(gòu)。我們計劃利用這項技術(shù)，開發(fā)能量密度更高的二次電池。我們還將確保擁有核心技術(shù)的權(quán)利，并致力于將其投入商用。”
 
       本次研究使用的是石墨正極活性材料。ETRI計劃，在相同的概念基礎(chǔ)上，繼續(xù)對其他電極材料進(jìn)行研究。他們還計劃加強(qiáng)這項技術(shù)，以提高效率，這可以通過消除電極之間的界面問題和減少電極體積來實現(xiàn)。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
作者：Elisha ，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://tyubcd3.cn/qianyan//2020121434965.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報道，請 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進(jìn)行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時用@替換#
電話：010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號